ستساعد الألياف البصرية في العلاج والتشخيص

لطالما استُخدمت النبضات الضوئية في الطب. تُسمى هذه الطريقة العلاجية "البصريات الوراثية"، إلا أنها لا تُستخدم بكثرة اليوم. تتمتع طريقة التأثير على خلايا الدماغ بنبضات ضوئية بإمكانيات هائلة، ويعمل العلماء بنشاط في هذا الاتجاه، ويدرسون إمكانيات استخدامها ليس فقط في العلاج، بل في التشخيص أيضًا. اقترح فريق من العلماء من جامعة هارفارد وجامعة ماساتشوستس استخدام ألياف بصرية مُطوّرة خصيصًا للعلاج والتشخيص مباشرةً في جسم الإنسان.

طوّر باحثون أمريكيون أليافًا خاصة تتميز بمرونتها العالية ومتوافقة بيولوجيًا مع الخلايا الحية في جسم الإنسان. تتكون المادة الجديدة من هيدروجيل، ويتوقع الخبراء أن تُستخدم هذه الألياف مستقبلًا لعلاج المراحل الأولى من المرض، حيث سيتم زرعها في الدماغ أو الجسم البشري، وستكون قادرة أيضًا على "إبراز" العلامات الأولى للمرض.

أشار مطورو هذه الألياف الفريدة إلى قدرتها على التمدد، مما يسمح باستخدامها كغرسة دون خطر التمزق. وتُعد بنية ألياف الهيليوم مناسبة تمامًا لتقنية البصريات الوراثية (تحفيز خلايا معينة في الدماغ باستخدام نبضات ضوئية).

وفقاً للعلماء، يمكن لألياف الهيليوم أن تُلحق الضرر بالأنسجة المجاورة، وخاصةً في الدماغ. وأوضح البروفيسور هوانغي تشاو أن الدماغ يُشبه الهلام، بينما الألياف المزروعة فيه ستكون كالزجاج - وهي عناصر هشة وخطيرة قد تُلحق الضرر بالأنسجة الحساسة. لو تطابقت مرونة الألياف ونعومتها مع أنسجة الدماغ، لكان التحفيز أكثر فعاليةً واستدامةً.

نشر العلماء نتائج بحثهم في مجلة علمية. واستند البحث إلى عمل سيوك هيون (آندي) يون، الذي طوّر فريقه أليافًا بصرية من الهيدروجيل تنقل الضوء بفعالية.

لكن بنية هذه الألياف لم تكن متينة، وكانت جميع محاولات تمديدها تؤدي إلى كسرها. اقترح فريق تشاو أليافًا بصرية من مادة الهيدروجيل تتميز بمرونة جيدة، وقرر الفريقان العمل معًا في هذا الاتجاه. اقترح فريق يون إنشاء ليف على شكل نواة موضوعة داخل غلاف، لتوفير أقصى تدفق ضوئي؛ ويجب أن يكون الغلاف والنواة مصنوعين من مواد ذات معامل انكسار مختلف. بعد عدة تجارب، وُجد أن مادة الهيدروجيل التي ابتكرها تشاو مثالية للقلب؛ حيث أُضيفت عدة إضافات خاصة إلى الغلاف للحفاظ على شكله ومنع تمزقه بعد التمدد.

وقال الباحثون إن الألياف الضوئية الهيدروجيلية الفريدة من نوعها سيتم استخدامها في المستقبل كأجهزة استشعار تستجيب للعلامات الأولى للمرض، بالإضافة إلى ذلك فإن ألياف الهيليوم هذه ستكون مناسبة للتشخيص على المدى الطويل وستساعد في مراقبة تطور الأورام أو العمليات الالتهابية في الجسم.

من الصعب تحديد موعد وصول الألياف الجديدة إلى السوق الطبية، حيث لا يزال أمام الباحثين عدد من التجارب السريرية لإجرائها، وهو ما قد يستغرق عدة سنوات.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]