نجح باحثون في جامعة كولومبيا الأمريكية في تطوير تصميم مبتكر لمجهر ثلاثي الأبعاد يحمل اسم "HySIL" (البصريات الهجينة الصلبة والسائلة)، يتيح تصوير الأنسجة البشرية الكبيرة بدقة عالية وتفاصيل ثلاثية الأبعاد متقدمة، مع تقليل التكلفة والتعقيد مقارنة بالأنظمة التقليدية المستخدمة في هذا المجال.

وأوضح الفريق العلمي بقيادة راجو تومر، أستاذ العلوم البيولوجية في الجامعة، أن النظام الجديد استخدم بنجاح في تصوير أدمغة حيوانات وأنسجة بشرية، كما طبق على عينات وخزعات سرطانية، ما يعزز إمكانات أبحاث الدماغ والسرطان وعلم الأمراض ثلاثي الأبعاد.

وأشار الباحثون إلى أن طرق الفحص التقليدية القائمة على دراسة شرائح الأنسجة المسطحة ما زالت تمثل أداة أساسية في تشخيص العديد من الأمراض، إلا أنها لا تقدم صورة كاملة للبنية الحقيقية للأنسجة. فالأنسجة بطبيعتها تتكون من هياكل ثلاثية الأبعاد معقدة تتشابك فيها الخلايا والأوعية الدموية والقنوات والمسارات العصبية، ما يجعل فهمها من خلال مقطع ثنائي الأبعاد أمرا محدودا.

ومع التقدم المتسارع في علوم الأحياء والطب، ازدادت الحاجة إلى الحصول على صور ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لأنسجة كاملة أو شبه كاملة، سواء لدراسة الدوائر العصبية في أدمغة الحيوانات، أو لفهم آليات انتشار الأورام داخل الأنسجة السرطانية، أو لتحليل النماذج المصغرة من الأنسجة البشرية المزروعة في المختبر. كما تمثل هذه الصور مصدرا مهما لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي التي قد تسهم مستقبلا في تحسين التشخيص والتنبؤ بتطور الأمراض.

وتكمن أهمية المجهر الجديد في معالجته إحدى أبرز العقبات التقنية في التصوير ثلاثي الأبعاد، والمتمثلة في العدسات المستخدمة. فالعدسات عالية الأداء المعتمدة على تقنية الغمر بالزيت توفر صورا فائقة الوضوح، لكنها مرتفعة التكلفة ومحدودة القدرة على التصوير في الأعماق الكبيرة، فضلا عن حاجتها إلى إجراءات خاصة لتحضير العينات.

في المقابل، تتيح العدسات الهوائية الأقل تكلفة الوصول إلى أعماق أكبر داخل العينات، قد تصل إلى عدة سنتيمترات، إلا أن جودة الصور الناتجة عنها تتأثر عند استخدامها مع المواد الكيميائية التي تجعل الأنسجة شفافة استعدادا للتصوير ثلاثي الأبعاد.

وللتغلب على هذه التحديات، طور الباحثون نظاما بصريا هجينا يجمع بين مزايا الطريقتين، ما يتيح الحصول على صور ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لأجزاء كبيرة من الأنسجة مع الحفاظ على كفاءة التكلفة وسهولة الاستخدام، الأمر الذي قد يوسع نطاق استخدام هذه التقنية في المختبرات والمراكز البحثية حول العالم.

للمزيد تابع

خليجيون نيوز على: فيسبوك | إكس | يوتيوب | إنستغرام | تيك توك