"الأنف الإلكتروني" - تكنولوجيا واعدة للكشف عن التلوث والأمراض

وبحسب مراسل وكالة الأنباء الفنزويلية في بروكسل، يسعى علماء أوروبيون إلى تحقيق طموحاتهم في ابتكار "أنف إلكتروني"، وهو جهاز يمكنه اكتشاف الروائح والغازات السامة وحتى علامات المرض من خلال التنفس.

إذا نجحت هذه التقنية، فقد تصبح أداة رائدة لمساعدة الناس على اكتشاف التلوث والسرطان في وقت مبكر، مما يفتح عصرًا جديدًا حيث يمكن للآلات أن "تشم" مثل البشر.

في المختبرات الأوروبية، يُطوّر العلماء بهدوء "أنف المستقبل" - وهو جهاز قادر على اكتشاف خليط من الجزيئات، والسموم المحمولة جوًا، وحتى علامات الأمراض في جسم الإنسان. يهدف هذا الجهاز إلى توفير إنذار مبكر لأي مخاطر صحية، ومساعدة الناس على الاستجابة في الوقت المناسب.

على عكس الاعتقاد السائد، لا يبدو الأنف الإلكتروني كأنف على الإطلاق. النموذج الأولي الذي قدمه جيروم شرويرز، المهندس الصناعي في جامعة مونس (UMONS، بلجيكا)، عبارة عن صندوق صغير مليء بمكونات وأجهزة استشعار للغاز. وصرح قائلًا: "يجب تدريب هذه الأجهزة. يجب أن تتعلم تمييز الروائح كما يتعلم الطفل تمييز النكهات".

في المختبر، أخضع شرويرز الجهاز لمجموعة متنوعة من الروائح: قهوة محمصة طازجة، وجبنة نفاذة الرائحة، وسمك السلمون. ظهرت منحنيات على الشاشة، تشير إلى دقة استجابة المستشعر. طرحت النتائج تطبيقات محتملة في صناعة الأغذية، لكن ما أثار اهتمامه أكثر هو قدرته على اكتشاف الملوثات المحمولة جوًا والتي تهدد صحة الإنسان بصمت.

بعد فترة، وفي فندق بالقرب من محطة القطار، أجرى السيد شرويرز وزملاؤه اختبارًا ميدانيًا. رشّوا عطرًا وطلاء أظافر ومزيل عرق في الحمام، وراقبوا استجابة المستشعر. في غضون ثوانٍ، ومض ضوء أحمر على الشاشة، مشيرًا إلى اكتشاف غاز مزيل العرق.

يهدف جيروم إلى ابتكار أنف حساس بما يكفي لاكتشاف ليس فقط الروائح والغازات، بل أيضًا مسببات الحساسية والعفن. وقال: "يمكن تطبيق هذه التقنية في أي مكان، في الفنادق والمكاتب والمستشفيات والمدارس والمنازل، حيث توجد مصادر التلوث". ولا يقتصر طموحنا على اكتشاف التلوث فحسب، بل يشمل أيضًا إصلاحه، مثل ضبط التهوية تلقائيًا في المباني بناءً على بيانات استشعار دقيقة.

ومع ذلك، يسعى العلماء إلى تطوير أنوف إلكترونية قادرة على كشف علامات السرطان. هذا هو هدف مشروع "ألكوف" الدولي، الممول من صندوق "إنتريغ" الأوروبي، والذي يجمع علماء وأطباء من بلجيكا وفرنسا. ويأملون في تطوير جهاز رائد قادر على كشف الأمراض خلال السنوات القليلة المقبلة، بالاعتماد على تقنية أنف إلكترونية مزودة بأجهزة استشعار فائقة الحساسية.

لا يزال الجهاز في مرحلة طلب براءة الاختراع، لذلك كشف الفريق فقط عن بعض التفاصيل: قناع تنفس، وأنابيب هواء، وصندوق إلكتروني متصل بجهاز كمبيوتر، وأجهزة استشعار فائقة الحساسية، وهو مجال يتمتع العلماء في جامعة مونس بمعرفة كبيرة فيه.

في جامعة مونس ومركز ماتيريا نوفا للابتكار التابع لها، قال الدكتور إدريس لاحم إنهم يعملون على أجهزة الاستشعار منذ 20 عامًا. وأضاف: "تصنع جامعة مونس المواد الفعالة، وتغطيها ماتيريا نوفا بطبقات رقيقة لإنشاء أجهزة استشعار دقيقة. نختبرها بتفاعلها مع الغازات والمركبات العضوية المتطايرة".

وفقًا لآن كلود رومان، من جامعة لييج (بلجيكا)، فإن آلية عمل الجهاز بسيطة للغاية: يتنفس المريض عبر قناع، ثم يُجمع الزفير، ويُمرر عبر النظام، ويُحلل. وقالت: "يحتوي الزفير البشري على حوالي 200 مركب مختلف. وبناءً على نسبتها وتركيزها، يُمكن الكشف عن علامات الأمراض، بما في ذلك سرطان الرئة".

على الرغم من أن مشروع ألكوف لا يزال في مراحله الأولى، إلا أنه يُقدم أملاً كبيراً. في الواقع، لا ينجو سوى 18% من مرضى سرطان الرئة لمدة خمس سنوات إذا اكتُشف المرض متأخراً، بينما يمكن أن يصل هذا المعدل إلى 90% إذا اكتُشف المرض مبكراً، في مرحلة لا تزال فيها الجراحة ممكنة. ويأمل فريق البحث في ابتكار أنف إلكتروني صغير الحجم ودقيق، يُمكن استخدامه في العيادات للكشف المبكر عن السرطان.

تحظى هذه الفكرة بتقدير كبير من المجتمع الطبي. صرّح الدكتور ستيفان هولبريشتس، رئيس قسم الأورام في مستشفى هيلورا الجامعي، بأنه لا يمكن حاليًا فحص سرطان الرئة إلا عن طريق التصوير المقطعي المحوسب للصدر، وهي طريقة فعالة ولكنها باهظة الثمن وتتطلب تدخلاً جراحيًا. سيجعل الأنف الإلكتروني الفحص أسهل وأسرع وأقل تكلفة وأكثر قبولًا لدى الجمهور. ويرغب الأطباء في اكتشاف المرض عندما تكون لدى المرضى فرصة للشفاء.

ليس المجال الطبي وحده من يُعلق آمالاً كبيرة على هذه التقنية، بل لها أيضاً تطبيقات واسعة النطاق. ووفقاً للبروفيسور مارك ديبليكي (جامعة أومونس)، فقد استُخدمت هذه "الأنوف" في صناعة الأغذية للتمييز بين أنواع القهوة، والتحقق من جودة التحميص، وكشف غش زيت الزيتون، وتحديد الأغذية الفاسدة. وفي جامعة أومونس، يختبر فريق البحث القدرة على اكتشاف العفن الضار على الأرز، مما قد يُسهم في حماية المحاصيل في آسيا.

الجمارك البلجيكية أيضًا في سباق مع الزمن. يجري حاليًا تطوير مشروع لإنشاء أنف إلكتروني قادر على كشف المخدرات في الحاويات بميناء أنتويرب. ورغم أن الجهاز لم يدخل مرحلة التشغيل بعد، فقد فاز المشروع بالجائزة الفيدرالية للابتكار لعام ٢٠٢٣.

من كشف التلوث الداخلي، وضمان سلامة الغذاء، إلى فحص السرطان ومكافحة التهريب، تفتح الأنوف الإلكترونية آفاقًا جديدة في العلوم والطب. قريبًا، قد يعيش الناس في عالم لا تقتصر فيه التكنولوجيا على الرؤية والسمع فحسب، بل تشم أيضًا، كاشفةً عن المخاطر، ومحميةً الصحة والبيئة من أول نفس.

وفقًا لـ baotintuc.vn

المصدر: https://huengaynay.vn/kinh-te/khoa-hoc-cong-nghe/mui-dien-tu-cong-nghe-hua-hen-phat-hien-o-nhiem-va-benh-tat-159267.html