تمكن الباحثون في بلادنا من تنفيذ نظام لإنتاج مجموعة بيانات موثوقة باستخدام الضغط الصوتي المطبق في القنوات الدقيقة.
فصل الخلايا القابلة للتحكم هو عملية صعبة بطبيعتها. تتطلب الطرق التقليدية عادة إعداد عينات دقيقة، ومعدات كبيرة، وحجم عينة كبير، وحتى في هذه الحالة، ليس من السهل فصل الخلايا المستهدفة بشكل فعال.
قام باحثان من جامعة خواجه نصير الدين طوسي في طهران بتصميم نظام يستخدم الموجات الصوتية الساكنة لفصل الكتل عن كريات الدم الحمراء في مجرى الدم بدقة وكفاءة غير مسبوقة. في البنية التحتية التي صممها أفشين كوهكرد وناصر ناصري فر، تم دمج النمذجة الحسابية المتقدمة، والتحليل التجريبي، وخوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل الظواهر المعقدة الصوتية السائلة.
قال ناصر ناصري فر، أحد الباحثين في جامعة خواجه نصير الدين طوسي: “قمنا بدمج خوارزميات التعلم الآلي مع النمذجة المستندة إلى البيانات والبيانات الحسابية لضبط نظامنا لتحقيق معدل استرداد مثالي ومعدل فصل للخلايا.” يحقق نظامنا في الظروف المثلى استرداداً بنسبة 100% مع تقليل كبير في استهلاك الطاقة من خلال التحكم الدقيق في الضغوط الصوتية ومعدل التدفق.
نظراً لظهور طرق مختلفة لفصل الجسيمات من خلال السوائل الدقيقة، فإن تلك التي تستخدم الصوتيات السائلة تُعتبر واعدة للغاية؛ لأنها متوافقة حيوياً وتنتج موجات طولية على نطاق خلوي.
استخدم هذان الباحثان بأسلوبهما الخاص مجالات صوتية ذات ضغط مزدوج تضاعف التأثير على الخلايا المستهدفة وتضعها بشكل استراتيجي في المواقع الهندسية للقناة الحرجة على ركيزة من ليثيوم النيوبات. باستخدام الضغط الصوتي المطبق في القناة الدقيقة، فإن تصميم النظام يمكّن من إنتاج مجموعة بيانات موثوقة تُظهر وقت التفاعل الخلوي وأنماط المسار التي تساعد في توقع هجرة خلايا الورم.
قال أفشين كوهكرد، وهو باحث آخر في جامعة خواجه نصير الدين طوسي: “لقد أنشأنا بنية تحتية (منصة) متقدمة ومختبراً على رقاقة تجعل فصل الخلايا ممكناً في الوقت الفعلي، مع استهلاك منخفض ودقة عالية. تعد هذه التقنية بتحسين كفاءة فصل الكتل في مجرى الدم وتوفر فرصاً جديدة للتشخيص المبكر والفعال للسرطان، كما تمهد الطريق لإنشاء نظام ذكاء اصطناعي تطبيقي في الطب الشخصي وتشخيص السرطان.”
