لا يزال سرطان الرئة أحد الأسباب الرئيسية للوفيات المرتبطة بالسرطان في جميع أنحاء العالم ، مع أن الكشف المبكر هو أمر بالغ الأهمية لتحسين معدلات البقاء على قيد الحياة. أدوات التشخيص التقليدية ، على الرغم من فعاليتها ، غالبًا ما تكون غازية أو باهظة الثمن أو محدودة في الحساسية في مراحل مبكرة جدًا. في اختراق مفاجئ ومبتكر ، اكتشف الباحثون في جامعة ولاية ميشيغان (MSU) أن نحل العسل يمكنهم اكتشاف المؤشرات الحيوية في أنفاس الإنسان المرتبطة بسرطان الرئة. والأمر الأكثر وضوحا ، يمكن للحشرات أن تفرق بين أنواع مختلفة من خلايا سرطان الرئة باستخدام شعورها القوي فقط بالرائحة. يمكن أن يمهد هذا البحث الرائد ، الذي نشر في مجلة Biosensors and Electronics ، الطريق لتشخيصات السرطان غير الغازية والسريعة والحساسة للغاية المستوحاة من الطبيعة.
إحساس العسل الفائق بالرائحة: اكتشاف السرطان في أنفاس الإنسان
يشتهر نحل العسل بإحساسهم غير العادي بالرائحة ، والتي يستخدمونها للكشف عن الزهور والفيرومونات وحتى التغييرات الكيميائية في خليةهم. وفقًا لـ Debajit SAHA ، أستاذ مساعد في كلية الهندسة والمعهد التابع لعلم الصحة الكمي ، يشترك النحل مع الكلاب في قدرتها على الشعور بالروائح بتركيزات منخفضة بشكل لا يصدق. من خلال تسخير هذه القدرة الطبيعية ، أراد العلماء اختبار ما إذا كان العسل يمكن أن يميز بين أنفاس الإنسان الصحي والتنفس الذي يحتوي على علامات كيميائية لسرطان الرئة.
كيف استخدم العلماء أنفاسًا بشريًا اصطناعيًا لاختبار اكتشاف سرطان العسل
لتنفيذ التجارب ، ابتكر Elyssa Cox ، مدير مختبر MSU السابق ، ومايكل بارناس ، مرشح الدكتوراه ، خليطًا اصطناعيًا تحاكي أنفاس مرضى سرطان الرئة. احتوى هذا المزيج على مركبات محددة مثل الترايكلور إيثيلين و 2 ميثيل هبتان ، والتي من المعروف أنها موجودة في تنفس الأفراد المصابين بسرطان الرئة.تم إنشاء خليط آخر لتمثيل نفس صحي. ثم تعرض حوالي 20 نحل عن عينات التنفس الاصطناعية هذه.
فهم طريقة العسل لاكتشاف المؤشرات الحيوية للسرطان
لدراسة الاستجابات العصبية للنحل ، صمم كوكس تسخيرًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد مخصص لعقد نحل العسل المباشر في مكانه بينما تم ربط الأقطاب الصغيرة بأدمغتها. عندما تم تمرير الروائح على هوائيات النحل ، سجلت الأقطاب الكهربائية أنماط إطلاق النار العصبية.وكانت النتائج لافتة للنظر. أظهر نحل العسل تغييرات قابلة للقياس في نشاط الدماغ عند تعرضها للمركبات المرتبطة بالسرطان. والأمر الأكثر إثارة للإعجاب ، يمكنهم اكتشاف المواد الكيميائية بتركيزات منخفضة تصل إلى أجزاء لكل مليار ، مما يدل على مستوى غير عادي من الحساسية.
التمييز بين أنواع سرطان الرئة
ذهب البحث خطوة إلى الأمام من خلال اختبار ما إذا كان العسل يمكن أن يتميّز أيضًا بين خطوط خلايا سرطان الرئة المختلفة. بمساعدة كريستوفر كونتاج ، مدير معهد MSU لعلوم وهندسة الصحة الكمية ، نمت ثقافات خلايا سرطان الرئة في حاويات محكمة الإغلاق.باستخدام نظام مستشعر BEE-BRAIN ، تميز الباحثون بنجاح بين سرطان الرئة الصغير للخلايا ، وسرطان الرئة غير المتسمة ، والخلايا الصحية. هذا اندلاع كبير لأن أنواع سرطان الرئة المختلفة تتطلب استراتيجيات علاج مختلفة ، وقد يؤدي التمايز المبكر إلى تدخلات أسرع وأكثر دقة.
الآثار المترتبة على اكتشاف السرطان في المستقبل
الآثار المترتبة على هذا الاكتشاف عميق. وفقًا لـ SAHA وفريقه ، يمكن أن يؤدي هذا العمل إلى تطوير أدوات تشخيصية غير جراحية قائمة على التنفس. في المستقبل ، قد يحتاج المرضى ببساطة إلى التنفس في جهاز يحتوي على مستشعر مستوحى من النحل ، والذي من شأنه أن ينقل النتائج لاسلكيًا إلى الأطباء في الوقت الفعلي.مثل هذه التكنولوجيا يمكن:
- اكتشف السرطان في وقت مبكر عن العديد من طرق التشخيص الحالية.
- قدم بديلاً غير جراحي وخالي من الألم للخزعات أو عمليات المسح.
- تقليل التكاليف وتحسين الوصول إلى الاختبار ، وخاصة في الإعدادات منخفضة الموارد.
- توفير تشخيصات مصممة من خلال التمييز بين الأنواع الفرعية للسرطان.
لماذا اختار العلماء نحل العسل على الكلاب لهذا البحث
في حين تم استخدام الكلاب منذ فترة طويلة في البحث عن الكشف عن الأمراض القائمة على الرائحة ، فإن نحل العسل يوفر ميزة فريدة. إنها أصغر وأسهل للدراسة في ظل ظروف المختبر الخاضعة للرقابة ، ويمكن تسجيل نشاطها العصبي مباشرة مع أجهزة الاستشعار القائمة على القطب. هذا يجعلهم نموذجًا بيولوجيًا قويًا لتطوير تقنيات التشخيص القائمة على الرائحة.إخلاء المسئولية: هذه المقالة مخصصة لأغراض إعلامية فقط ولا تشكل نصيحة طبية. استشر دائمًا أخصائي الرعاية الصحية المؤهل قبل إجراء أي تغييرات على روتينك الصحي أو العلاج.اقرأ أيضا | المشاكل الصحية المرتبطة بوضع الموقف السيئ: آلام الظهر ، الهضم ، التنفس والمزيد








