نوآوری علمی جدید: ساخت حسگر الماسی برای شناسایی سرطان بدون نیاز به ردیاب رادیواکتیو

سرطان یکی از مهم‌ترین چالش‌های پزشکی در قرن حاضر است و هر ساله میلیون‌ها نفر در سراسر جهان به آن مبتلا می‌شوند. یکی از مشکلات اساسی در درمان سرطان، شناسایی دقیق و به‌موقع گسترش سلول‌های سرطانی در بدن است. روش‌های رایج امروزی مانند استفاده از ردیاب‌های رادیواکتیو یا رنگ‌های مخصوص، اگرچه کاربردی هستند اما همواره محدودیت‌ها و خطرات خاص خود را دارند. اکنون گروهی از دانشمندان موفق به توسعه یک فناوری نوین شده‌اند که می‌تواند نقطه عطفی در تشخیص سرطان باشد: حسگری مبتنی بر الماس که با دقت بالا، سلول‌های سرطانی و مسیر حرکت آن‌ها را شناسایی می‌کند.

حسگر الماسی؛ جایگزینی ایمن برای روش‌ های پرخطر

در حال حاضر برای بررسی اینکه آیا سلول‌های سرطانی به غدد لنفاوی یا سایر نقاط بدن رسیده‌اند یا خیر، پزشکان از ردیاب‌های رادیواکتیو یا رنگ‌های شیمیایی استفاده می‌کنند. این روش‌ها اگرچه رایج هستند، اما مشکلاتی همچون محدودیت دسترسی، هزینه بالا، و احتمال ایجاد واکنش‌های آلرژیک را به همراه دارند.

حسگر الماسی جدید که توسط محققان دانشگاه وارویک طراحی شده است، می‌تواند جایگزینی ایمن، غیرسمی و کارآمد برای این روش‌ها باشد. این دستگاه کوچک و دستی، قادر است ذرات مغناطیسی تزریق‌شده به بدن را با دقت بسیار بالا ردیابی کند و مسیر حرکت آن‌ها را مشخص سازد.

استفاده از الماس برای شناسایی متاستاز

یکی از جدی‌ترین مشکلات در درمان سرطان، پدیده متاستاز یا همان گسترش سلول‌های سرطانی از تومور اولیه به سایر بخش‌های بدن است. شناسایی به‌موقع متاستاز می‌تواند به پزشکان کمک کند تا راهبرد درمانی دقیق‌تری را انتخاب کرده و از گسترش بیشتر بیماری جلوگیری کنند.

دانشمندان دانشگاه وارویک در پژوهشی که در نشریه Physical Review Applied منتشر شده، توضیح می‌دهند چگونه الماس می‌تواند پایه‌ای برای ساخت حسگر فوق حساس باشد. این حسگر قادر است نانوذرات اکسید آهن تزریق‌شده به بدن را ردیابی کند؛ ذراتی که همراه با سلول‌های سرطانی حرکت می‌کنند و نشان می‌دهند آیا سرطان به غدد لنفاوی رسیده است یا خیر.

ویژگی‌ های منحصر به فرد حسگر الماسی

این حسگر جدید چند ویژگی کلیدی دارد که آن را از سایر روش‌های موجود متمایز می‌کند. پژوهشگران موفق شده‌اند اندازه سر حسگر را به تنها ۱۰ میلی‌متر کاهش دهند که امکان استفاده از آن در جراحی‌های کم‌تهاجمی و آندوسکوپی را فراهم می‌سازد. همچنین، حساسیت بالای این دستگاه سبب می‌شود حتی کمترین مقدار مایع ردیاب نیز شناسایی شود.

مهم‌ترین ویژگی‌های این فناوری نوین عبارتند از:

• کوچک و قابل حمل بودن: طراحی حسگر تنها با اندازه ۱۰ میلی‌متر، استفاده از آن را در آندوسکوپی و جراحی‌های کم‌تهاجمی ممکن می‌سازد.
• حساسیت بسیار بالا: توانایی شناسایی تنها یک صدم دوز معمولی مایع ردیاب مغناطیسی.
• ایمن و غیرسمی: عدم نیاز به مواد رادیواکتیو یا رنگ‌های شیمیایی که می‌توانند برای بیماران مضر باشند.
• کاربرد گسترده‌تر: امکان استفاده در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی که به ردیاب‌های رادیواکتیو دسترسی ندارند.

برتری نسبت به روش‌ های رایج در بیمارستان‌ ها

روش‌های موجود برای ردیابی سلول‌های سرطانی عمدتاً به دو دسته تقسیم می‌شوند: استفاده از ردیاب‌های رادیواکتیو و استفاده از رنگ‌های آبی. هر دو روش مشکلات خاص خود را دارند. ردیاب‌های رادیواکتیو گران‌قیمت هستند و همه مراکز درمانی به آن دسترسی ندارند. رنگ‌های آبی نیز می‌توانند در برخی بیماران واکنش‌های آلرژیک ایجاد کنند و دقت کافی ندارند.

حسگر الماسی می‌تواند این محدودیت‌ها را برطرف کند و با ترکیب فناوری نانو و مواد پیشرفته، ابزاری ایمن و دقیق برای پزشکان فراهم سازد. این امر به‌ویژه در کشورها و مناطقی که منابع پزشکی محدود دارند، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

آینده تشخیص سرطان با کمک الماس

اگرچه این فناوری هنوز در مراحل اولیه توسعه قرار دارد، اما دانشمندان معتقدند که می‌تواند به‌زودی به یکی از ابزارهای اصلی در تشخیص سرطان تبدیل شود. در آینده می‌توان انتظار داشت که حسگرهای الماسی نه تنها برای ردیابی متاستاز، بلکه برای شناسایی انواع دیگر اختلالات سلولی و بیماری‌ها نیز مورد استفاده قرار گیرند.

این نوآوری همچنین می‌تواند به جراحان کمک کند تا با دقت بیشتری سلول‌های سرطانی را در حین عمل جراحی شناسایی و حذف کنند، بدون آنکه به بافت‌های سالم آسیب وارد شود.

نتیجه‌ گیری

توسعه حسگر الماسی برای شناسایی سرطان، نقطه عطفی در پزشکی نوین محسوب می‌شود. این فناوری می‌تواند جایگزینی ایمن و کارآمد برای روش‌های پرخطر و پرهزینه فعلی باشد و به پزشکان کمک کند تا با دقت بیشتری مسیر گسترش سرطان را ردیابی کنند. اگرچه هنوز نیازمند تحقیقات و آزمایش‌های بیشتری است، اما آینده‌ای که در آن تشخیص سرطان با ابزارهای کوچک، دقیق و غیرتهاجمی انجام شود، بسیار نزدیک‌تر از گذشته به نظر می‌رسد.