«أجنحة الفراشة» تكتشف «كوفيد ـ 19» بشكل أسرع

أوحت للعلماء بتقنية تتيح إجراء اختبارات جزيئية أكثر دقة

حقق فريق بحثي دولي، بقيادة باحثين أستراليين من جامعة سوينبرن للتكنولوجيا، والجامعة الوطنية الأسترالية، اكتشافاً مذهلاً يمكن أن يؤدي إلى اختبارات جزيئية أو فيروسية أسرع وأكثر دقة، بما في ذلك المتعلقة بفيروس كورونا المستجد، المسبب لمرض «كوفيد – 19».
واستوحى الباحثون اختبارهم من كيفية تركيز الضوء في أجنحة الفراشة، واكتشفوا طريقة جديدة لتركيز الضوء على رقاقة، بما يجعل لديها إمكانات قوية للكشف الجزيئي أو الفيروسي. ويشارك في قيادة الفريق علماء الفيزياء البروفسور باوهوا جيا من جامعة سوينبرن، والبروفسور يوري كيفشار من الجامعة الوطنية الأسترالية، حيث نجحا معاً في حل أحد أكثر التحديات إلحاحاً في دراسة وهندسة الضوء على المقياس النانوي، وهي تحسين مجال الضوء بمقياس نانوي، أي كيفية إنتاج طاقة ضوئية ضخمة على نطاق ضئيل.
ويتيح اكتشافهم الذي تم الإعلان عنه في العدد الأخير من دورية «نانو ليترز»، إنشاء رقائق استشعار فائقة الصغر 100 ميكرون (هذا هو حجم خصلة شعر) مع حساسية غير مسبوقة لاكتشاف مسببات الأمراض، وهذا من شأنه أن يجلب مزايا هائلة، بما في ذلك الكشف الجزيئي الأسرع والأكثر دقة في الدم واللعاب، وسيؤدي ذلك إلى تحسين قدرتنا على اختبار الفيروسات وتتبعها بشكل كبير، ما يقلل من فرصة انتقال الفيروسات المعدية إلى المجتمع، ويمكن أن تلعب أيضاً دوراً مهماً في الصحة الوقائية من خلال إحداث ثورة في كيفية اكتشاف فائض السكريات والتشوهات الأخرى في الدم.
وتتكون أجنحة الفراشة، التي ألهمت الباحثين بهذا الاختراق، من آلاف الطبقات من المقاييس الصغيرة، وعندما يصطدم الضوء بجناح الفراشة، فإنه ينتقل عبر تلك الطبقات، ولكل طبقة تأثير مركز.
يقول البروفسور يوري كيفشار في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة سوينبرن، في 5 أكتوبر (تشرين الأول) الجاري: «يجب أن نتعلم دائماً من الطبيعة... وفي هذا العمل، يخلق الابتكار المستوحى من الطبيعة الحل لهذا التحدي».
ويتعلق الابتكار بتصميم وتصنيع شريحة نانوفوتونية تحاكي هيكل جناح الفراشة، وتم إنتاجها في جامعة سوينبرن، ومع وجود الشريحة في متناول اليد، قاموا بإيداع عينة اختبار في الأعلى ووجدوا أنهم حققوا المستحيل، فقد اكتشفوا طريقة للتلاعب بالمكان والوقت لتركيز الضوء بدقة كما يحلو لهم.
ونظراً لأن الضوء المركز لديه القدرة على التقاط عدد أقل من الخلايا المسببة للأمراض، فهذا يعني أنه يمكن تصغير كل شيء على الفور، من أوقات الانتظار وأحجام العينات ومواد الاختبار، مع تقليل الفاقد، فالاختراع مكسب للاستدامة أيضاً.
يقول الدكتور ياو ليانغ، الباحث المشارك بالدراسة: «نعتقد أن هذا الاختراق سيأتي بإمكانات وفرص جديدة في هذا المجال بأكمله، ونحن سعداء لأننا قمنا بـهذه (المهمة المستحيلة)». ويضيف البروفسور باوهوا جيا، المشارك بالدراسة: «نتطلع إلى تطوير المزيد من التطبيقات القائمة على هذه التكنولوجيا في المستقبل القريب».