وکاله آریا للأنباء - اکتشف العلماء أن جزیئات الذهب المجهریه قد تساعد فی حل مشکله رصد التغیرات الدقیقه فی الأنسجه الحیه من خلال جعل التراکیب الداخلیه أکثر وضوحًا لأنظمه التصویر بالأشعه تحت الحمراء، کما یکشف بحثهم أن شکل هذه الجزیئات بالغ الأهمیه، حیث حققت...
یستطیع الطب الحدیث الکشف عن تفاصیل دقیقه داخل جسم الإنسان، ولکن حتى أنظمه التصویر المتطوره قد تواجه صعوبه أحیانًا فی التمییز بین الأنسجه السلیمه والمناطق التی تشهد تغیرات هیکلیه طفیفه، فعندما تعکس منطقتان الضوء بطریقه متقاربه، یصعب تمییز حدودهما.تسهیل الرؤیه تعتمد هذه التقنیه على طریقه تصویر راسخه تسمى التصویر المقطعی التوافقی البصری (OCT)، والتی تستخدم الضوء المنعکس لإنشاء صور مقطعیه تفصیلیه للأنسجه البیولوجیه. على عکس الأشعه السینیه التقلیدیه، یعتمد التصویر المقطعی التوافقی البصری على الضوء، وتحدیدًا فی نطاق الأشعه تحت الحمراء القریبه، ومن خلال قیاس کیفیه ارتداد الضوء من أعماق مختلفه، یمکنه الکشف عن التراکیب المجهریه دون الحاجه إلى تدخل جراحی فی النسیج المراد فحصه.تستخدم هذه التقنیه على نطاق واسع فی طب العیون، وخاصهً لفحص الشبکیه وغیرها من تراکیب العین، کما یجری البحث فی تطبیقاتها المتعلقه بالجلد والأنسجه الأخرى. مع ذلک، یعانی التصویر المقطعی التوافقی البصری من قید مهم: بعض التراکیب تعکس کمیه قلیله جدًا من الضوء، أو تعکسه بشکل مشابه جدًا للأنسجه المحیطه، مما یجعل تمییزها صعبًا.لماذا تؤدی جزیئات الذهب المثلثه أداءً أفضل؟تتفاعل جزیئات الذهب النانویه مع الضوء بطرق غیر مألوفه بسبب ظاهره تعرف باسم رنین البلازمون السطحی الموضعی. یحدث هذا عندما تستجیب الإلکترونات القریبه من سطح الجزیء بشکل جماعی للضوء الساقط. یمکن أن یؤثر التفاعل الناتج بشکل کبیر على کمیه الضوء التی یمتصها الجزیء أو یشتته، والأهم من ذلک، أن هذا التأثیر یعتمد على حجم الجزیء وشکله.ولدراسه ذلک، قارن الباحثون جزیئات الذهب ذات الأشکال الکرویه والقضیبیه والمثلثه، جمع الباحثون بین المحاکاه الحاسوبیه والتجارب العملیه باستخدام مواد جیلاتینیه مصممه لمحاکاه بعض الخصائص البصریه للأنسجه البیولوجیه، وکشفت النتائج عن نمط واضح: أحدثت الجسیمات النانویه المثلثه الذهبیه تحسنًا ملحوظًا فی تباین الصوره، تلتها الجسیمات النانویه القضیبیه، ثم الجسیمات النانویه الکرویه، حیث دعمت حوافها الحاده وشکلها المثلثی تفاعلات فعاله للغایه مع الضوء، مما زاد من کمیه الإشعاع المتناثر الذی یمکن أن یسهم فی إشاره التصویر المقطعی البصری (OCT).التوقیت لا یقل أهمیه عن الشکلکما بحث الفریق سؤالًا مهمًا آخر: ما المده التی تستغرقها الجسیمات النانویه للانتشار عبر ماده شبیهه بالأنسجه؟ فی الواقع لا یکون عامل التباین مفیدًا إلا إذا وصل إلى المنطقه المستهدفه بترکیز مناسب عند إجراء التصویر، وباستخدام التجارب والنماذج الریاضیه، درس الباحثون کیفیه تأثیر حجم الجسیمات على حرکتها داخل الجیلاتین.خطوه واعده نحو تصویر أکثر دقهیشیر البحث إلى مستقبل یمکن فیه تعزیز التصویر الطبی باستخدام جسیمات مُصممه هندسیًا للتفاعل مع الضوء بطرق محدده، وقد تسهم هذه المواد فی نهایه المطاف فی تحسین وضوح حدود الأنسجه والتشوهات الهیکلیه، بما فی ذلک تلک المرتبطه بالأمراض.وتکمن الأهمیه الأوسع لهذا البحث فی فکر أن تحسین الصور الطبیه لا یتطلب بالضروره استخدام أجهزه مسح أکثر قوه؛ إذ یمکن أحیانًا -من خلال الهندسه الدقیقه لکیفیه تفاعل المواد مع الضوء- جعل الهیاکل التی یصعب رؤیتها أکثر وضوحًا وسهوله فی التمییز.