المختبر في رقاقة واحدة

لم تقتصر التطورات التكنولوجية الطبية في الآونة الأخيرة على تحسين الأجهزة فقط، ولكنها شملت تصغير حجمها أيضاً.

فمن تطبيقات مراقبة الحالة الصحية في الهواتف الذكية إلى الاختبارات الصحية التي يمكن للشخص إجراؤها بنفسه، يتمحور المستقبل حول جعل المختبر يتلاءم مع حجم راحة اليد.

الأمر الذي تبنّته شركة آي بي إم حرفياً، حيث عقدت شراكة مع كلية آيكان الطبية في ماونت سيناي لتطوير تكنولوجيا المختبر في رقاقة، والتي سوف تسمح بإجراء التحاليل في رقاقة واحدة والتي كان يتم إجراؤها في المختبر سابقاً.

وفي الدراسة التي نشرت في مجلة نيتشر نانوتكنولوجي، أظهر فريق البحث بنجاح فصلاً مستنداً على الحجم لجسيمات حيوية بقطر 20 نانومتراً، مما يسمح بفصل الدنا والفيروسات والحويصلات خارج الخلوية.

ومن الجدير بالذكر بأن التكنولوجيا في السابق لم يكن بإمكانها سوى فصل الأجسام الأكبر بخمسين مرة مثل الخلايا الورمية الجائلة.
وإن الهدف الخاص من هذه التكنولوجيا هو الطب الوقائي، من حيث كشف العلامات المنذرة بالسرطان قبل ظهور الأعراض بسنوات.

محطة الفصل

يُذكر أن فريق البحث متحمس بشكل خاص لفصل الحويصلات خارج الخلوية، وهي بمثابة حويصلات صغيرة يمكن أن توجد في كافة سوائل الجسم تقريباً، ويمكنها أن تدلّ العلماء على الكثير عن الخلية الأم، بما في ذلك البروتينات التي يتم اصطناعها داخل الخلية، ويمكنها حتى نقل قطع الدنا أو جزيئات الرنا. ولهذا السبب يتم أخذ هذه الحويصلات بعين الاعتبار كواسمات حيوية مهمّة في الكشف عن السرطان وتطوره.

ويمكن للأطباء من خلال دراسة الحويصلات التنصّت على الرسائل التي ترسلها الخلايا لبعضها البعض ومراقبة عمليات الجسم أيضاً.

وسوف تسمح تكنولوجيا المختبر في رقاقة للأطباء بإجراء خزعات سائلة بطريقة غير جراحية لجمع ما يكفي من الحويصلات لدراستها.

ويذكر أن الطريقة السابقة تتضمن أخذ عينات من الدم، ولكن الحويصلات موجودة أيضاً في اللعاب والبول، وبالتالي يمكن أخذ العينات وإجراء التحاليل بشكل أسرع وبطريقة أقل أذيّة. كما ستشمل التحسينات المستقبلية فصل جسيمات أصغر واستخدام أجهزة سريرية.