وأفادت المؤسسة الوطنية للعلوم، بأن باحثي مجال الكيمياء يُعدّون من أكثر الباحثين نشاطاً في المؤسسة، حيث يُعرّفون وينفذون مشاريع بحثية متنوعة. ويحمل المشروع عنوان «تصميم وتخليق مستشعر فلوري متكامل بنسبة المضان يعتمد على نقاط بوليمرية مُعدَّلة وظيفياً للكشف عن أيونات النحاس والحديد في جسم الإنسان وقياسها، إلى جانب قياس الغلوتاثيون كجزيء بيولوجي هام وإجراء التصوير الخلوي»، وهو مشروع ما بعد الدكتوراه للدكتورة فروزان فيضي من جامعة رازي، أُنجز تحت إشراف البروفيسور مجتبى شمسيبور وبدعم من مؤسسة العلوم الوطنية الإيرانية.
وأوضحت الدكتورة فيضي، الحاصلة على دكتوراه تخصص الكيمياء من جامعة رازي: إن المستشعرات والمسبارات الضوئية الفلورية التي تتغير خصائصها الضوئية بشكل انتقائي وحساس عند التفاعل مع المادة المستهدفة “الأناليت” قد أصبحت أدوات لا غنى عنها في علم الأحياء وعلم الطب الأساسي.
وأردفت الدكتورة فيضي: تُعدّ نقاط الكربون Carbon Dots ونقاط البوليمر Polymer Dots من أهم المسبارات الفلورية التي شهدت استخداماً واسعاً في السنوات الأخيرة، وذلك بفضل خصائصها الفريدة؛ فهي تتمتع بانبعاث فلوري يمكن ضبطه بدقة، وكفاءة كمومية مرتفعة، وإضاءة قوية، وثباتية عالية، وتوافق حيوي ممتاز، مما يجعلها مثالية للتطبيقات البيولوجية والطبية. وتابعت: أُجريت دراسات كثيرة حتى اليوم حول استخدام المسبارات الفلورية للكشف عن عناصر مستهدفة متنوعة وتحديدها بدقة. والنحاس والحديد والزنك هي أكثر ثلاثة أيونات فلزية انتقالية شيوعاً في الكائنات الحية. ويُعتبر الحديد عنصراً حيوياً لا غنى عنه في جسم الإنسان لدوره الأساسي في عمليات عديدة، منها تخليق الحمض النووي DNA، ونقل الإلكترونات، ونقل الأكسجين. أما النحاس فهو فلز مهم آخر موجود في الكائنات الحية، ويتميز بسمية منخفضة نسبياً، ونقصه يؤدي إلى اضطرابات كيميائية حيوية وبنيوية ووظيفية. ويوجد معظم النحاس في الجسم على شكل أيون النحاس “II” الذي يعمل كعامل مساعد cofactor في كثير من البروتينات والإنزيمات. لكن تراكمه الزائد يُسبب تلفاً في الكبد وفشلاً كلوياً. لذلك، يبقى الكشف الدقيق والقياس السريع لهذين الأيونين داخل جسم الإنسان أمراً بالغ الأهمية.
وقالت الدكتورة فيضي: الطرق التقليدية لتحديد تركيز الحديد والنحاس، مثل مطيافية الامتصاص الذري ومطيافية الامتصاص الذري باللهب، تتطلب إجراءات معقدة لمعالجة العينة مسبقاً وأجهزة باهظة التكلفة ومعقدة. لذلك، تتواصل الجهود الحثيثة لتطوير تقنية سريعة وموثوقة واقتصادية تمكّن من قياس أيونات الحديد والنحاس بدقة في البيئات والمصفوفات البيولوجية. وفي هذا السياق، تُعدّ مطيافية الفلورسنس من الطرق عالية الحساسية والبساطة في آن واحد.
وختمت قائلة: من الأهداف الأخرى لهذا المشروع أيضاً استخدام تقنية الفلورسنس النسبية Ratiometric Fluorescence مع الاعتماد على نقاط بوليمرية ذات انبعاث أحمر كمرجع داخلي، بهدف رفع حساسية الطريقة مقارنة بقياس الفلورسنس الأحادي، إضافة إلى تمكين الكشف البصري المباشر بالعين المجردة.
