تم الحفظ في الذاكرة المؤقتة...
عبر قياس مضادات الأكسدة
الكشف المبكر عن الأمراض دون الحاجة إلى معدات مختبرية
كان أحد المشاريع المتميزة في الدورة الـ26 لمهرجان خوارزمي للشباب هذا العام هو تصميم مستشعر كهربائي كروميكي بهدف الكشف وقياس مضادات الأكسدة باستخدام الذكاء الاصطناعي. ينتمي هذا المشروع إلى مجموعة التقنيات الكيميائية المتخصصة وحصل على المرتبة الثالثة في الأبحاث الأساسية.
وأوضحت صبا رنجبر، مقدمة المشروع، قائلة: «ركزنا في هذه الدراسة على مضادات الأكسدة باعتبارها مجموعة من العناصر التي يحتاجها الجسم لأداء وظائفه.» وأضافت: «تم تصميم مستشعر لمضادات الأكسدة ليتيح لنا قياس نسبتها والسيطرة عليها داخل الجسم.”
وأشارت الباحثة الشابة إلى أهمية مضادات الأكسدة، كونها مركبات تعمل على محاربة الجذور الحرة والأنواع النشطة المؤكسدة. وأوضحت أن جسم الإنسان، بسبب عوامل مختلفة مثل العوامل البيئية كأشعة الشمس والعوامل الوراثية والغذائية، ينتج جذوراً حرة شديدة النشاط. وعند تفاعل هذه الجذور مع الأنسجة، فإنها تسبب تلفاً للخلايا والبروتينات.
وأكدت رنجبر أن هذه العملية قد تؤدي إلى الإصابة بأمراض مثل الزهايمر، والباركنسون، وحتى السرطان. وشددت على أهمية الأدوات التشخيصية التي تحدد الكميات الضرورية من مضادات الأكسدة التي يحتاجها الجسم. وأضافت: أن هذا المشروع تمكن من صنع مستشعر يضم ثلاثة مواد كهربائية كرومية مختلفة، قادرة على التفاعل شبه الانتقائي مع مضادات الأكسدة. وأوضحت أن هذه التفاعلات تُحدث تغييرات لونية على المواد الكرومية، ويمكن تفسير الأطياف اللونية باستخدام خوارزميات التعلم الآلي المثبتة على الهواتف الذكية لتحديد نسبة كل مضاد للأكسدة بدقة عالية.
وبالنسبة لمزايا هذا المستشعر، ذكرت رنجبر أنه بالمقارنة مع الطرق السابقة، فقد تم تقليل التكاليف بشكل كبير. وأشارت إلى أن التقنية الجديدة تعتمد على التفاعلات الكهروكيميائية لمضادات الأكسدة مع المواد الكرومية بدلاً من استخدام المستقبلات البيولوجية والأنزيمات المضادة للأجسام، مما يسهم في خفض التكلفة.
وأضافت أن المستشعر لا يحتاج إلى أجهزة أو معدات خاصة لتحليل النتائج، حيث يظهر الاتصال بين مضادات الأكسدة والمواد الكرومية بشكل بصري من خلال تغير الألوان، مما يسهل قياس نسبة مضادات الأكسدة بسهولة. وأكدت أن هذا النوع من المستشعرات يُعرف باسم «المستشعرات المحمولة»، وهو ما تؤكد عليه منظمة الصحة العالمية لتمكين الأفراد من متابعة صحتهم بأنفسهم.