ابتكار روسي يتيح التنبؤ بخطر الإصابة بأمراض القلب

ابتكر علماء من جامعة ITMO مجسات صغيرة الحجم ومنخفضة التكلفة وعالية الحساسية، للكشف الدقيق عن أيونات الكالسيوم في سوائل معقدة مثل مياه البحر والحليب والدم.

وتتميز هذه الأجهزة بسهولة الاستخدام، ما يجعلها مثالية للحالات التي يصعب فيها إجراء الاختبارات المخبرية التقليدية، مثل الاختبارات الميدانية. ويغني هذا الابتكار عن الحاجة إلى تحضير العينات الذي يتطلب جهدا كبيرا، وهو أمر ضروري للعديد من الفحوص الطبية، بما في ذلك تشخيص أمراض القلب والأوعية الدموية.

وقال يفغيني سميرنوف، كبير الباحثين في المركز العلمي التعليمي للكيمياء المعلوماتية التابع للجامعة:
"تحديد الكالسيوم مهم جدا لعدة أسباب: أولا، المراقبة البيئية المستمرة، حيث يُعد الكالسيوم كاتيونا رئيسيا في مياه البحر وأساسيا في تكوين كربونات الكالسيوم في المرجان والرخويات والعوالق. استقرار الشعاب المرجانية ونمو الهيكل العظمي يعتمد على توازن الكالسيوم مع نظام الكربونات في المحيطات. ثانيا، لمراقبة جودة المنتجات الغذائية مباشرة في خطوط الإنتاج. أما في المجال الطبي، فالتوازن بين الكالسيوم والمغنيسيوم في الدم يُعتبر مؤشرا مهما لصحة الإنسان وجودة الحياة".

وتعتمد الطرق التقليدية لتحليل الكالسيوم على أقطاب معدنية (من البلاتين أو الكربون)، التي غالبا ما تعاني من انخفاض الدقة بسبب تداخل المواد الغريبة. بينما الأجهزة النانوية القائمة على البوليمرات والجسيمات النانوية، فهي مكلفة وتتطلب تطويرا معقدا.

أما أجهزة الاستشعار المبتكرة من ITMO، فتمتاز ببنية مبسطة مصنوعة من مادة MXene ثنائية الأبعاد (كربيد التيتانيوم)، بطول 1 سم وسمك 3–4 ملم. وتتيح هذه المواصفات حساسية فائقة، حيث تكفي 100 ميكرولتر فقط من العينة أو بضع قطرات للاختبار. وعلى عكس معظم الأجهزة المنافسة، لا تتطلب كميات كبيرة من السوائل أو أغلفة ضخمة.

المصدر: صحيفة "إزفيستيا"