جهاز ذكي يحلل الدم بدقة خلال دقائق
تاريخ النشر: 3rd, March 2025 GMT
نشرت مجلة نيتشر العلمية تقريراً عن اختراع جديد قد يغير طريقة إجراء الفحوصات الطبية، حيث طور باحثون جهازاً ذكياً يمكنه تحليل عينات الدم بسرعة ودقة باستخدام الذكاء الاصطناعي. يهدف هذا الجهاز إلى قياس عدد خلايا CD4+ T، وهي خلايا تلعب دوراً أساسياً في الجهاز المناعي، وغالباً ما تُستخدم لمراقبة تطور مرض الإيدز وتقييم الاستجابة للعلاج، إضافة إلى دورها في الكشف عن بعض أنواع السرطان وشدة الإصابة بفيروس كوفيد-19.
اقرأ أيضاً.. العين نافذة الذكاء الاصطناعي للكشف المبكر عن الخرف
التحديات التي تواجه الأجهزة التقليدية
تعتمد الأجهزة التقليدية لقياس هذه الخلايا على تقنية قياس التدفق الخلوي، وهي طريقة دقيقة لكنها تستغرق وقتاً طويلاً وتحتاج إلى معدات باهظة الثمن وخبراء مدربين.
تقنية الميكروفلويديك
أما الجهاز الجديد، فيستخدم تقنية الميكروفلويديك التي تعتمد على مرور عينة صغيرة من الدم عبر قناة دقيقة داخل شريحة خاصة، دون الحاجة إلى مضخات معقدة. يتم وسم الخلايا المستهدفة باستخدام جسيمات نانوية مغلفة بأجسام مضادة، ثم تُسحب العينة عبر القناة بفعل الجاذبية، مما يبسط العملية ويقلل التكلفة.
كيفية عمل الجهاز الجديد
أثناء تدفق الدم عبر الجهاز، يتم تصوير العينة باستخدام كاميرا مجهرية، ويقوم نظام ذكاء اصطناعي متطور بتحليل الصور والتعرف على الخلايا المصابة أو المستهدفة في غضون 15 دقيقة فقط.
تظهر نتائج الدراسة أن الجهاز يقدم دقة قريبة جداً من الطرق التقليدية، مع هامش خطأ لا يتجاوز 10%، لكنه أسرع بأربع مرات وأرخص بكثير، مما يجعله خياراً مثالياً للاستخدام في المناطق التي تفتقر إلى المختبرات المتخصصة.
اقرأ أيضاً.. الذكاء الاصطناعي يتفوق على البشر في تحليل بيانات مراقبة القلب بدقة مذهلة
التطبيقات المستقبلية
يشير الباحثون إلى أن هذه التقنية يمكن تعديلها بسهولة لاستخدامها في فحوصات أخرى عبر تغيير نوع الجسيمات النانوية المستخدمة، مما يجعلها أداة متعددة الاستخدامات في تشخيص الأمراض المناعية.
بفضل بساطته وسرعته، قد يكون هذا الجهاز حلاً فعالاً لمراقبة صحة المرضى في العيادات المتنقلة والمستشفيات الميدانية، حيث يمكنه توفير نتائج دقيقة خلال وقت قياسي وبتكلفة منخفضة، مما يعزز إمكانية التشخيص السريع في المناطق محدودة الموارد.
إسلام العبادي(أبوظبي)
المصدر: صحيفة الاتحاد
كلمات دلالية: طبيب المناعة الذكاء الاصطناعي فحص الدم الذکاء الاصطناعی
إقرأ أيضاً:
اختراع مذهل: جهاز يحصد الماء من الهواء دون كهرباء!
شمسان بوست / متابعات:
تخيّل أن تتمكّن من الحصول على مياه شرب نقية من الهواء دون كهرباء أو شبكة مياه. هذا ما تمكن مهندسو معهد «ماساتشوستس للتكنولوجيا» (MIT) من تحقيقه عبر لوح أسود بحجم نافذة يُمكنه استخلاص الماء من الجو، حتى في أكثر البيئات جفافاً. هذا الجهاز الجديد، الذي يُعرف باسم «حاصد المياه من الهواء»، يعتمد على تقنية هلامية لامتصاص بخار الماء من الهواء وتحويله إلى ماء صالح للشرب.
أهمية الابتكار
أزمة المياه تُهدد العالم، حيث تشير إحصاءات أن أكثر من 2.2 مليار شخص يفتقرون إلى مياه شرب آمنة، ونحو 46 مليون أميركي يعانون من ضعف التزويد أو رداءة الجودة. الحلول التقليدية القائمة على الأنهار والخزانات أصبحت تحت ضغط هائل. وهنا يأتي الابتكار الجديد ليستغل مخزوناً غير مرئي لكنه هائل. إنه بخار الماء الموجود في الهواء.
تصميم بسيط وفعّال
يتكوّن الجهاز من لوح عمودي بحجم نافذة، مصنوع من مادة هلامية سوداء تُشبه الفقاعات البلاستيكية، ومثبت داخل حجرة زجاجية باردة. خلال الليل، يمتص الهلام الرطوبة من الهواء ويتضخم، ثم تؤدي حرارة الشمس خلال النهار إلى تبخير هذه الرطوبة، فيتكثف البخار على الزجاج ويُجمع كماء نقي. التصميم مستوحى من فنّ الأوريغامي لتوسيع السطح المُعرّض للهواء وزيادة الفاعلية.
تشغيل دون طاقة
على عكس العديد من الابتكارات السابقة، لا يحتاج هذا الجهاز إلى كهرباء أو خلايا شمسية أو بطاريات. وقد تم اختباره ميدانياً لمدة أسبوع في «وادي الموت» بكاليفورنيا وهو أحد أكثر الأماكن جفافاً في أميركا. تمكّن الابتكار من إنتاج ما يصل إلى 160 مل من المياه يومياً حتى عند انخفاض الرطوبة إلى 21 في المائة، وهي كمية تقترب من كوب ماء يومياً، يمكن مضاعفتها باستخدام عدة ألواح.
مياه آمنة بدون تعقيدات
الميزة الأهم هي أن الماء الناتج آمن تماماً للشرب. الأجهزة السابقة اعتمدت على أملاح مثل كلوريد الليثيوم لتحسين الامتصاص، لكنها تسببت في تلوث الماء. استخدم الفريق في جامعة «MIT» مادة الغلسرين وأزال المسام النانوية من الهلام، مما سمح بجمع مياه نظيفة دون الحاجة إلى فلاتر إضافية.
قابلية التوسّع والتطبيق
رغم أن كل لوح ينتج كمية محدودة، فإن تركيب عدة وحدات معاً يُمكن أن يلبي احتياجات منزل كامل في البيئات الصحراوية. يتميز الجهاز بحجمه الصغير وتكلفة تصنيعه المنخفضة نسبياً. وقد تم نشر البحث في مجلة «نايتشور ووتر» (Nature Water) ما يُبرز أهميته العلمية والتطبيقية. وقد قاد المشروع البروفسور شوانهي تشاو، أستاذ الهندسة الميكانيكية والمدنية في «MIT»، وشارك فيه باحثون من المعهد ومن جامعة سنغافورة الوطنية (NUS). وقد أشرف الباحث تشانغ ليو وفريقه على التجارب الميدانية وتصميم المواد الفعّالة.
ما الخطوة التالية؟
رغم النتائج المبشرة، لا يزال الابتكار في مراحله الأولية. يعمل الفريق حالياً على توسيع حجم الألواح، وتحسين المواد المستخدمة، وإجراء تجارب ميدانية في مناطق تعاني من ندرة المياه. الهدف هو تطوير نظام مرن ومتنقل يمكن نشره في المناطق المعزولة أو في حالات الطوارئ.
يعكس هذا الابتكار من «MIT » مستقبلاً جديداً لإمكانية الوصول إلى المياه، قائماً على العلم البسيط والتصميم الذكي. في عالم يُهدده تغيّر المناخ وشح الموارد، قد يكون مثل هذا الجهاز البسيط هو المفتاح لحلّ أزمة المياه العالمية.
الجمهور يتفاعل مع رايتشل زيجلر خلال عرض مسرحية «إيفيتا» في لندن