تقنية علمية مذهلة تكشف عن إمكانية جعل الجلد شفافاً باستخدام صبغة بيولوجية

علماء ينجحون في جعل جلد الفئران شفافاً باستخدام صبغة «تارترازين»
علماء ينجحون في جعل جلد الفئران شفافاً باستخدام صبغة «تارترازين»
TT

تقنية علمية مذهلة تكشف عن إمكانية جعل الجلد شفافاً باستخدام صبغة بيولوجية

علماء ينجحون في جعل جلد الفئران شفافاً باستخدام صبغة «تارترازين»
علماء ينجحون في جعل جلد الفئران شفافاً باستخدام صبغة «تارترازين»

في إنجاز علمي مبتكر نجح فريق من الباحثين، بقيادة عالِم المواد زيهاو أو من جامعة ستانفورد، في تطوير تقنية تجعل أجزاء من جلد الفئران الحية شفافة، هذه التقنية تعتمد على صبغة بيولوجية آمنة تُدعى «تارترازين»، والتي تساعد على تعديل قدرة الأنسجة على تشتيت الضوء، مما يتيح رؤية واضحة للتفاصيل الداخلية للجسم.

وفقاً لأو وفريقه، تعمل الصبغة على تعديل معامل الانكسار في السوائل المحيطة بالخلايا، مما يقلل تشتت الضوء ويسمح برؤية الأنسجة الداخلية بوضوح.

وعلَّق زميله، غوسونغ هونغ، بأن هذه التقنية قد تُحدث ثورة في عدد من المجالات الطبية، حيث يمكن أن تسهم في تبسيط عمليات سحب الدم، وإزالة الوشم باستخدام الليزر، وحتى المساعدة في الكشف المبكر عن السرطان.

التقنية الجديدة تستند إلى تعديل خصائص الضوء المارّ عبر الأنسجة. وعادةً ما يتشتت الضوء عند مروره بطول موجة معين عبر موادّ ذات خصائص انكسارية مختلفة، ما يجعل الأنسجة غير شفافة. لكن، عندما تتشارك هذه المواد البيولوجية معامل الانكسار نفسه، يمكن أن تنتقل أشعة الضوء بوضوح عبر الحدود، مما يتيح رؤية أدق للتفاصيل.

في الطبيعة، تمتلك بعض الحيوانات، مثل الضفادع الزجاجية وسمك الزرد، هذه القدرة على الشفافية بشكل طبيعي. وقد استطاع الباحثون تقليد هذا الأمر في الفئران باستخدام صبغة «تارترازين» التي تمتص أطوالاً موجية معينة من الضوء، وتقلل تشتته، ما يسمح بالرؤية الواضحة للأوعية الدموية والأعضاء الداخلية.

وأظهرت التجارب الأولية على الفئران نتائج مذهلة، حيث تمكَّن الفريق من رؤية العضلات والأوعية الدموية بوضوح، بل مراقبة حركة الجهاز الهضمي أثناء عمله.

وعلى الرغم من هذه النتائج الواعدة، فإن الفريق يدرك أن جلد الإنسان أكثر سمكاً بكثير من جلد الفأر، ما يتطلب مزيداً من البحث قبل التأكد من نجاح هذه التقنية على البشر. ومع ذلك يأمل الباحثون أن تفتح هذه الخطوة أبواباً جديدة في مجال الطب الحيوي.

وتُعدّ هذه التقنية إنجازاً مهماً في مجال العلوم الحيوية، وقد تسهم في تحسين عدد من التطبيقات الطبية؛ من تسهيل الفحوصات الطبية، إلى تعزيز دقة العمليات الجراحية. وعلى الرغم من التحديات المتبقية، يبدو المستقبل واعداً لمزيد من الابتكارات التي قد تجعل الشفافية أداة رئيسية في الطب الحديث.


مقالات ذات صلة

دراسة: كويكب كربوني من أطراف النظام الشمسي هو الذي قضى على الديناصورات

علوم رسم تخيلي لديناصورين

دراسة: كويكب كربوني من أطراف النظام الشمسي هو الذي قضى على الديناصورات

تحول الكويكب بفعل الاصطدام إلى غبار تناثر في جميع أنحاء العالم، وما زال موجودا في طبقة طينية في العالم ترسبت في أعقاب ذاك اليوم العصيب.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق يمكن أن يسهّل التعرف المبكر على المرضى الذين من المرجح أن يتقدموا بسرعة العلاج في الوقت المناسب والمراقبة الدقيقة (شاترستوك)

لماذا يخلط الناس بين الأسماء؟

يتذكر الدماغ المعلومات عن طريق ربط البيانات الجديدة بالمعلومات الموجودة ذات المعنى أو السياق المشابه، وهذا يجعل الأسماء الخاصة أصعب في التعلم.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق اكتشاف مذهل في الظلام الدامس لأعماق المحيط الهادئ (رويترز)

في أعماق المحيط الهادئ... علماء يكتشفون «الأكسجين المظلم»

توصّلَ علماء إلى اكتشاف مذهل في الظلام الدامس لأعماق المحيط الهادئ، مفاده بأن الأكسجين لا يأتي من الكائنات الحية بل من نوع من الحصى يحتوي على المعادن.

«الشرق الأوسط» (باريس)
علوم أحد تصاميم شركة «تنسينت» الصينية

مشاريع صينية مذهلة للمكاتب التكنولوجية

توازن بين الاحتياجات البشرية ومتطلبات العمل.

نيت بيرغ (واشنطن)
تكنولوجيا يهدف فريق البحث إلى مواجهة تحديات البراعة الأكثر تعقيداً كتجميع العناصر يدوياً مثل لعبة «الليغو» (شاترستوك)

يد روبوتية بأربع أصابع تلمس وتُحرك الأشياء بجميع الاتجاهات

يسعى باحثو جامعة «بريستول» إلى دمج كاميرات صغيرة في أطراف أصابع الروبوت، ما يسمح له بالاستشعار والاستجابة للمس.

نسيم رمضان (لندن) نسيم رمضان (لندن)

باحثون منحوا فطراً جسماً روبوتياً وتركوه يتجول بحرية (فيديو)

باحثون منحوا فطراً جسماً روبوتياً وتركوه يتجول بحرية (فيديو)
TT

باحثون منحوا فطراً جسماً روبوتياً وتركوه يتجول بحرية (فيديو)

باحثون منحوا فطراً جسماً روبوتياً وتركوه يتجول بحرية (فيديو)

في تجربة فريدة من نوعها، منح باحثون فطراً جسماً روبوتياً ليكتشفوا كيف يمكن لعالم الفطريات أن يتفاعل مع التكنولوجيا الحديثة.

عمل فريق متعدد التخصصات من جامعتي «كورنيل» في الولايات المتحدة و«فلورنسا» في إيطاليا، على إدخال نوع من الفطر الصالح للأكل، الفطر الملكي (Pleurotus eryngii)، إلى عالم الروبوتات، وفق ما أفاد موقع «ساينس أليرت».

تجربة الباحثين كانت غير تقليدية، إذ قاموا بتجهيز الفطر للتحكم في حركة جهاز ميكانيكي عبر شبكة من الخيوط الفطرية التي تتفاعل كهربائياً مع البيئة المحيطة.

وأوضح روب شيبرد، عالم المواد في جامعة «كورنيل»، أنه من خلال دمج «الميكوريزيوم» داخل إلكترونيات الروبوت، «استطعنا تمكين الآلة البيوهجينة من الاستشعار والاستجابة للبيئة».

لا تعد فكرة دمج الأحياء مع الآلات جديدة تماماً، ولكن استخدام الفطريات في هذا السياق يفتح أفقاً جديداً، فالفطريات، التي تنمو بسهولة، ولها قدرة على البقاء في ظروف صعبة، تقدم إمكانات غير مستغلة تماماً في عالم التكنولوجيا الإلكترونية.

والفطريات تتفاعل بطرق معقدة مع محيطها؛ إذ تتغلغل في التربة بحثاً عن الموارد، وتستجيب للتغيرات البيئية. في هذه التجربة، جرى استخدام إشارات من نشاط الفطر الكهربائي لتحريك روبوت ناعم ذي 5 أطراف ومركبة بـ4 عجلات، ما أظهر إمكانات مثيرة في استخدام الفطريات للتحكم في الأجهزة الميكانيكية.

أناند ميشرا، عالم الروبوتات البيولوجية في «كورنيل»، يعلق قائلاً: «هذا المشروع لا يقتصر على التحكم في الروبوت فقط، بل يتجاوز ذلك إلى إنشاء اتصال حقيقي مع النظام الحي. فعندما نستقبل الإشارة، نكون قادرين على فهم ما يحدث وراءها».

رغم أن الروبوت الذي يحركه الفطر قد يبدو غير معقد، فإن إمكانات هذا النظام قد تكون ضخمة في المستقبل. يمكن أن يُسهم في تطوير أجهزة قادرة على تفسير التغيرات البيئية بدقة، مثل تقديم عناصر غذائية أو مبيدات إلى التربة بناءً على إشارات فطرية، أو حتى الاستجابة لمستويات الملوثات أو التغيرات في البيئة.

وتُعد هذه التجربة خطوة نحو فهم أعمق لذكاء الفطريات، وكيفية الاستفادة منها في التكنولوجيا، وقد نكتشف يوماً ما أحلام الفطر وتطلعاته إذا أتيحت له الفرصة...

عاجل الولايات المتحدة والعراق يتفقان على خطة انسحاب قوات التحالف الدولي (رويترز)