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)

المسبار الفضائي «بيبي كولومبو» يستطلع عطارد تمهيداً لدراسته بشكل أفضل سنة 2026

صورة لمحطة الفضاء الدولية 4 أكتوبر 2018 (رويترز)
صورة لمحطة الفضاء الدولية 4 أكتوبر 2018 (رويترز)
TT

المسبار الفضائي «بيبي كولومبو» يستطلع عطارد تمهيداً لدراسته بشكل أفضل سنة 2026

صورة لمحطة الفضاء الدولية 4 أكتوبر 2018 (رويترز)
صورة لمحطة الفضاء الدولية 4 أكتوبر 2018 (رويترز)

مرّ المسبار الفضائي المزدوج «بيبي كولومبو» (BepiColombo)، ليل الأربعاء-الخميس، على مقربة من عطارد في مهمة استطلاعية لموقع أصغر الكواكب وأكثرها شهرة في النظام الشمسي، تمهّد لدراسته على نحو أفضل سنة 2026، حسبما أفادت «وكالة الصحافة الفرنسية».

وكان تحليق «بيبي كولومبو» فوق سطح عطارد، الرابعة من أصل ست رحلات فوق الكوكب ينبغي أن تنفذها المركبة الفضائية الأوروبية اليابانية قبل الوصول إلى هدفها. وتبلغ مسافة هذه الرحلة تسعة مليارات كيلومتر، وانطلقت في أكتوبر (تشرين الأول) 2018 بواسطة صاروخ «أريان 5».

وأوضح عالم الفلك في مرصد «باريس-بي إس إل» (Paris-PSL)، ألان دوريسونديرام، لـ«وكالة الصحافة الفرنسية»، أن عطارد «هو الكوكب الأقرب إلى الشمس، ويُعد الوصول إليه الأصعب بالنسبة إلى مسبار ينشط بين الكواكب».

لكنّه ليس أبعد من المريخ، ويمكن الوصول إليه في أفضل الأحوال خلال سبعة أشهر. وتكمن المشكلة تالياً في أن إبقاء المسبار في مداره صعب، إذ إن كتلة عطارد الصغيرة تجعل جاذبيته ضعيفة جداً مقارنة بجاذبية الشمس.

وشرح عالم الفلك أن «كبح المركبة وتوقفها عند عطارد يتطلب طاقة أكبر بكثير من الذهاب إلى المريخ»، ومن غير المستبعد أن تتحول رماداً أو تضيع في النظام الشمسي.

وفي ذلك تكمن أهمية اعتماد طريقة المساعدة بواسطة الجاذبية، إذ تتيح للمسبار عند مروره بالقرب من جرم سماوي، تسريع مساره أو إبطاءه وتعديله.

منظر قمري

وبدأت مركبة «بيبي كولومبو» التي تزن أربعة أطنان رحلتها بالتحليق فوق الأرض والزهرة. وكان كل شيء يسير على ما يرام حتى أبريل (نيسان) الماضي، عندما أدى حادث تغذية للمركبة بالطاقة الكهربائية إلى تعريض المهمة للخطر، إذ لم يعد محركها الأيوني يتمتع سوى بـ90 في المائة من طاقته.

وأوضحت مديرة المهمة في وكالة الفضاء الأوروبية، سانتا مارتينيز، في بيان، أن هذا المستوى «أقل من الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة لإدخاله في مدار عطارد في ديسمبر (كانون الأول) 2025».

ومذّاك، عمل المهندسون على تعديل مسار «بيبي كولومبو» لتمكينه من دخول مدار عطارد مع القليل من التأخير، وتحديداً في نوفمبر (تشرين الثاني) 2026. وبناءً على ذلك، عبر المسبار المزدوج، خلال ليل الأربعاء-الخميس، على بُعد نحو 160 كيلومتراً من سطح عطارد، أي أقرب بنحو 35 كيلومتراً مما كان مقرراً أساساً.

ويثير عطارد أقل قدر من الاهتمام في مجال الاستكشاف بين النجوم الصخرية الأربعة في النظام الشمسي التي تشمل أيضاً الأرض والمريخ والزهرة. ولا يعود ذلك فقط إلى صعوبة الوصول إليه.

فهذا الكوكب الذي كان المسبار «مارينر 10» عام 1974 أول مركبة تحلّق فوقه، ويتميز بمشهد قمري لم يُثر اهتمام العامة ولا الباحثين، إذ أظهروا افتتاناً أكبر بالمريخ، وبما كان يُعتقَد أنه قنوات مائية عليه، أو بكوكب الزهرة، «توءم» الأرض.

16 أداة استكشاف

وكانت «مسنجر» عام 2011 أول مركبة تدخل مدار عطارد لاكتشاف وتأكيد «أشياء غريبة إلى حد ما»، على ما وصفها دوريسونديرام.

هذه «الغرابات» تجعل عطارد، بحسب هذا المتخصص في سطوح الكواكب، «الحلقة المفقودة في علم الكواكب المقارن».

فمن جهة أولى، يتمتع عطارد مع كوكب الأرض بمجال مغناطيسي، ولكن لا يتوافر أي تفسير لكيفية محافظته على هذا المجال رغم قصر المسافة بينه وبين الشمس.

أما عنصر «الغرابة» الآخر، فيتمثل في نواة حديدية تشغل 60 في المائة من كتلة عطارد، مقارنة بالثلث فقط للأرض.

أما «التجويفات» غير المنتظمة واللامعة جداً، فهي ربما علامات تشير إلى نشاط جيولوجي حديث، أو إلى نشاط بركاني سابق.

وبالنسبة إلى طبيعة المعادن التي تغطي سطحه، فيبقى تركيبها لغزاً، وقد يكون «شوهها» الإشعاع الشديد للشمس، ودرجة حرارة السطح التي تصل إلى 430 درجة مئوية أثناء النهار و-180 درجة مئوية في الليل.

وبالتالي، ثمة الكثير من الألغاز التي ستسعى الأدوات الست عشرة في «بيبي كولومبو»، ومنها مسبارا «إم بي أو» (MPO) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية والثاني «إم إم أو» (MMO) التابع لوكالة الاستكشاف الجوّي والفضائي اليابانية، إلى فك رموزها من خلال الدوران حول النجم لمدة عام ونصف عام على الأقل.

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