طور باحثون في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية «كاوست»، تقنية استشعار قد تُسهِم في صنع جهاز إلكتروني قابل للارتداء، يحذّر المرضى المعرضين للخطر وأطباءهم من أن أزمةً قلبيةً حادةً على وشك الحدوث.
وأوضحت جامعة الملك عبدالله «في بيان عبر موقعها الإلكتروني» أن الفريق البحثي استعان بتقنية ترانزستور تأثير المجال (FET) منخفضة التكلفة –التي تستخدم المجال الكهربائي للتحكم في تدفق التيار- ككاشف إلكترونيّ للمؤشر الحيوي لصحة القلب (تروبونين- تي/ cTnT)، الذي يرتفع تركيزه في الدم بشدّة قبل ثلاث إلى أربع ساعات من حدوث أزمة قلبية حادّة.
وبحسب مستشفى مايو كلينك في أمريكا فان «تروبونين- تي» هو بروتين موجود في عضلة القلب ويُساعد قياسه على تشخيص النوبة القلبية وتحديد مدى خطر الإصابة بأمراض القلب. ولقد رُبطت زيادة مستوى تركيز «تروبونين- تي» في الدم بزيادة خطر الإصابة بأمراض القلب عند الأشخاص الذين ليس لديهم أعراض.
من جانبه، قال أستاذ الهندسة الكهربائية والحاسوبية في «كاوست» وقائد الفريق البحثي، البروفيسور خالد سلامة، إنه «وفقًا لمنظمة الصحة العالمية، تودي مشكلات القلب والأوعية الدموية بحياة ١٧.٩ مليون شخص كل عام. ويتمثل الدافع الرئيسي وراء هذا العمل البحثي في توفير تقنية ميسورة التكلفة، وإتاحة جهاز سهل الاستخدام للمرضى المعرَّضين للخطر».
بدوره، قال الباحث في مختبر تقنيات الاستشعار في (كاوست) والمؤلف الأول المشارك في الدراسة، الدكتور سانديب سوريا، إن المادة المعنيّة تعتمد على القضبان النانوية متناهية الصغر لأكسيد الكوبالت (Co٣O٤)، والتي قام الباحثون بتنمية جسيمات نانوية مصنوعة من الذهب عليها.
وأضاف أنه عن طريق دمج الجسيمات النانوية المصنوعة من الذهب مع تلك القضبان النانوية، توصلنا إلى مركب نانوي جديد، يتميز بقدرات استشعار قوية، وذلك بفضل منطقته السطحية الأعلى فاعليةً، وخواصه الأكثر تحفيزًا، وكذلك نوعيته.
وقد صنع الفريق جهاز ترانزستور تأثير المجال الوظيفي عن طريق طلاء تلك القضبان المزيّنة بالذهب على طبقة مُوصِلة من أنابيب الكربون النانوية، تم طلاؤها بدورها على قطب من رقاقة سيليكونية. تمثلت الخطوة الأخيرة في تغطية القضبان النانوية المزيّنة بالذهب بسلاسل مفردة من الحمض النووي تُسمى (الأبتمرات)، وهي مصممة خصوصًا لترتبط على نحوٍ انتقائي مع المادة المستهدف تحليلها، وهي المؤشر (تروبونين- تي) في هذه الحالة.
عزّزت إضافة الذهب إلى طبقة القضبان النانوية من أداء الجهاز بِشكل هائل؛ إذ ارتفعت حساسية الجهاز بنسبة ٢٥٠% بالمقارنة مع القضبان النانوية لأكسيد الكوبالت الخالية من الذهب.
اقرأ أيضًا:
جامعة كاوست تفوز بمنافسة دولية.. أول ملاحة سعودية وأخرى متصدرة عالميًّا في المشاريع الناشئة