مستشعر ألماسي للكشف عن السرطان

طوّر باحثون جهازا جديدا غير سام وغير مشع يستخدم الخصائص الفريدة للألماس لتشخيص سرطان الثدي المنتشر، ويتميز هذا الجهاز بحساسية فائقة، ويمكن حمله باليد مما يوفر حلا متطورا لتحد شائع يواجهه جراحو السرطان.

يعمل مستشعر الألماس عن طريق الكشف عن سائل التتبع المغناطيسي (جسيمات أكسيد الحديد النانوية) الذي يحقن أثناء أو قبل جراحة سرطان الثدي، يحقن هذا السائل في الورم ثم ينتقل إلى الغدد الليمفاوية مع خلايا السرطان المنتشرة.

يستطيع مستشعر المجال المغناطيسي المركّب على الألماس تحديد موقع السائل وتحديد الغدد الليمفاوية المراد إزالتها جراحيا لوقف انتشار السرطان.

وأجرى الدراسة باحثون من جامعة وارويك في المملكة المتحدة، ونُشرت نتائجها في مجلة المراجعة الفيزيائية التطبيقية (Physical Review Applied) في 12 أغسطس/آب الجاري، وكتب عنها موقع يوريك أليرت.

يصبح تشخيص السرطان أكثر صعوبة عندما تنتشر خلايا الورم إلى أعضاء أخرى، يحدث هذا غالبا عبر العقد الليمفاوية وجهاز التصريف الليمفاوي.

يعد الجهاز الليمفاوي أحد مكونات الجهاز الدوري، ويلعب دورا مهما في كل من وظيفة المناعة وتصريف السوائل الزائدة خارج الخلايا، والعقد الليمفاوية هي أنسجة صغيرة تشبه حبة الفاصولياء، تقع على طول الأوعية الليمفاوية.

تعدّ اختبارات تحديد ما إذا كانت الخلايا السرطانية عالقة في العقد الليمفاوية المعيار الأمثل للكشف عن النقائل (وهي نمو سرطاني ناجم عن الخلايا السرطانية المنبثقة من الورم الأصلي) وتوجيه مسار العلاج.

مستشعر الألماس

علق أليكس نيومان، الباحث المشارك وطالب الدكتوراه في قسم الفيزياء بجامعة وارويك، قائلا “هناك طلب حقيقي على وسائل متعددة الاستخدامات وغير سامة للكشف عن السرطان. بالنسبة لهذا المستشعر الجديد المصنوع من الألماس، تمكنا من تصغير حجم رأس المستشعر إلى 10 ملم فقط، مما يعني أنه أول مستشعر ماسي قادر على اكتشاف سائل التتبع المغناطيسي، وهو صغير بما يكفي للاستخدام بالمنظار. كما أنه حساس للغاية، وقادر على اكتشاف جزء من مئة من الجرعة السريرية الكاملة النموذجية لسائل التتبع المغناطيسي.”

يستطيع مستشعر المجال المغناطيسي المركّب على الألماس تحديد موقع السائل وتحديد الغدد الليمفاوية المراد إزالتها جراحيا لوقف انتشار السرطان.

يحقق تصميمه المدمج باستخدام ماسة صغيرة ومغناطيس دائم صغير مثبّت على رأس المجس، وهذا يلغي الحاجة إلى إلكترونيات ضخمة، مما يسمح باستخدام أداة يدوية متعددة الاستخدامات.

قال البروفيسور جافين مورلي، كبير الباحثين وقائد المجموعة، من قسم الفيزياء بجامعة وارويك: “يمكن للماس استشعار المجالات المغناطيسية بفضل مراكز اللون في الماسة، والتي تسمى مراكز شغور النيتروجين. إنها تسمح للماس باكتشاف التغيرات الطفيفة جدا في المجال المغناطيسي، مما يعطي الماس لونا ورديا جميلا”.

تتبع السرطان ليس جديدا، لكن الطرق التقليدية المستخدمة في المستشفيات تستخدم تقنيات إشعاعية لا تتوفر في جميع المستشفيات نظرا للاحتياطات الإضافية اللازمة عند التعامل مع المواد المشعة، أو أصباغا زرقاء بسيطة تسبب رد فعل تحسسيا لدى شخص واحد من كل 100.