إنجاز علمي لجامعة تربيت مدرس في مجلة Nature

فصل ۹۸% من الخلايا بتكنولوجيا الموائع الدقيقة المغناطيسية في إيران

الوفاق/نجح باحثون في كلية الهندسة الميكانيكية بجامعة تربيت مدرس، من خلال تعاون دولي وفي إطار مشروع بحثي مدعوم من مؤسسة العلوم الوطنية في الجمهورية الإسلامية الإيرانية (INSF)، في تطوير منظومة حديثة لنقل وفصل الجسيمات والخلايا اختيارياً باستخدام تكنولوجيا الموائع الدقيقة المغناطيسية، وتحقيق كفاءة بلغت ۹۸.۳٪؛ وهو البحث الذي نُشر مقاله تحت عنوان (Energy-barrier-mediated particle and cell transport switching and sorting in a magnetophoretic microfluidic platform under a rotating magnetic field) في مجلة Scientific Reports الدولية المرموقة (التابعة لمجموعة Nature Portfolio).

وقد أُنجز هذا المشروع بمشاركة الدكتور روزبه عابديني نسب (عضو الهيئة التدريسية بكلية الهندسة الميكانيكية بجامعة تربيت مدرس)، وأتابك محمدي معاضد (طالب الماجستير في هذه الكلية)، والبروفيسور يابينغ دان من جامعة شانغهاي جياو تونغ الصينية.

 

في هذا البحث، صمم الباحثون واختبروا منظومة موائع دقيقة قائمة على تكنولوجيا «المغنتوفورز» (المغناطيسية الحركية)، والتي تتيح إمكانية التحكم في حركة الجسيمات والخلايا الموسومة مغناطيسياً عبر الاستفادة من الهياكل المغناطيسية ذات مقياس الميكرومتر وتطبيق مجال مغناطيسي دوار.

 

ويكمن الابتكار الرئيسي لهذه المنظومة في استخدام فجوة ميكرومترية في المسار المغناطيسي تعمل بمثابة «حاجز للطاقة المغناطيسية». ويعد عبور الجسيمات عبر هذه الفجوة تابعاً لخصائص مثل الحجم، والعزم المغناطيسي المؤثر، وظروف المجال؛ وعليه يمكن تحقيق الفصل الاختياري من خلال ضبط المعلمات بدقة.

 

لتقييم أداء المنظومة، جرى استخدام النمذجة العددية، والاختبارات التجريبية، وأساليب التعلم الآلي. وتشير النتائج إلى أن نماذج التعلم الآلي قادرة على التنبؤ بحالة عبور الجسيمات عبر الفجوة بدقة تصل إلى 95%. كما بلغت كفاءة فصل الجسيمات بناءً على الحجم نحو 96%، وفصل خلايا HEK-293T بمستويات مختلفة من التحميل المغناطيسي نحو ۹۸٪، وفي اختبار فصل مجموعة مختلطة من خلايا T وخلايا HEK-293T تحققت كفاءة نادرة بنسبة ۹۸.۳۳٪.

 

المصدر: الوفاق