2010-07-09, 05:37 PM
مجهر صغير.. يعمل عن طريق الجوال
![[صورة: 1.gif]](http://1eman.com/vb/images/1.gif)
مجهر صغير.. يعمل عن طريق الجوال
خفيف الوزن رخيص الثمن يؤمن صورا وتشخيصا طبيا للخلايا والدم
![[صورة: internet1.576948.jpg]](http://www.aawsat.com//2010/07/06/images/internet1.576948.jpg)
الباحثون يعملون على تطوير الهاتف الجوال للعمل كمجهر
لندن: «الشرق الأوسط»
نجح باحثون أميركيون في تطوير مجهر (ميكروسكوب) صغير رقمي لا يكلف أكثر من بضعة دولارات يمكن وصله بالمقبس إلى هاتف جوال، ليؤدي تشخيصات طبية أساسية تتطلب عادة معدات مختبرية غالية الثمن. ولا يستخدم هذا المجهر العدسات، وهو يوفر في التكلفة والوزن عن طريق استخدام الرموز الكومبيوترية المبرمجة للحصول على مزيد من المعلومات من الصور.
بمقدور هذا الجهاز حساب كرات الدم والتعرف على الخلايا المريضة والبكتيريا من الصور البسيطة التي يجري نقلها عبر سلك «يو إس بي» إلى الهاتف الجوال الذي يستخدم برنامجا لمعالجة البيانات. والنسخة الأخيرة من هذا المجهر تتكامل مع أسلوب تقني جديد أساسه واجهة تفاعل لتأمين صور أفضل، علاوة على المعلومات التي يجرى تشخيصها.
![[صورة: 1900.gif?t=1230749522]](http://i379.photobucket.com/albums/oo233/isaszeka/1900.gif?t=1230749522)
* مجهر هاتفي
* ويأمل الباحثون الذين يطورون هذا الجهاز أن يوفر تشخيصا طبيا أفضل في مناطق العالم التي ينتشر فيها استخدام الهواتف الجوالة، ولكن لا توجد فيها معدات تشخيص طبية سريرية غالية الثمن. وحتى الهواتف الجوالة الأساسية البسيطة تملك حاليا قوة معالجة لا يستهان بها يمكن استغلالها لتحليل صور عينات من الدم، والعينات الأخرى فورا، مما يتيح للمريض الحصول على الدواء المناسب لمرض السل مثلا بشكل سريع، وبالتالي تمكين المسؤولين عن العناية الصحية من التعرف سريعا على مجموعات الميكروبات المقاومة للعقاقير.
الأمر الذي يميز المجهر الجديد عن الجهود الأخرى لدمج أدوات التشخيص البصرية، مع الهواتف الجوالة في وحدة واحدة، هو المسعى لجعله أكثر بساطة ورخصا في التكلفة ما أمكن. وهذا يعني التخلص من العدسات غالية الثمن، مع استخدام البرمجيات للحصول على المعلومات الطبية من الصور المهزوزة غير الواضحة.
صنع الجهاز باحثون برئاسة أيدوغان أوزكان أستاذ الهندسة الكهربائية والطب البيولوجي في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس. وهو يتألف فقط من جزأين أساسيين من العتاد: قطب ثنائي خفيف باعث للضوء (LED) لإضاءة العينة، وشريحة إلكترونية لتحسس الضوء. وكل من هذين الجزأين يكلف بين 30 و40 سنتا. ويجري تحميل الشرائح الملطخة بالعينات في المجهر عن طريق درج صغير يقع بين منظار المجهر والهاتف الجوال. وتبلغ أبعاد المجهر الصغير نحو 6 سنتيمترات في الارتفاع، و4 سم من كل جانب. أما وزنه فيبلغ 46 غراما.
ولأن المجهر خال من العدسات، فهو لا يقوم بتكبير الصور. ومع ذلك فهو قادر على إيضاح الأشياء حتى أقل من سنتمترين، وبالتالي تكوين صور بوضوح كتلك المنتجة من قبل المجاهر التقليدية التي تكبر الصور 40 ضعفا. وهذا الأمر بات ممكنا عن طريق برنامج لمعالجة الصور. «فنحن نعوض عن كل الأشياء بالأسلوب الرقمي»، كما يقول أوزكان. فعندما يمر الضوء من «LED» عبر نوع من الخلايا ينحني أو ينحرف بأسلوب معين، وفقا لحجم الخلية وشكلها ومؤشر الانحراف. ويجري نقل البيانات التي جمعتها شريحة تحسس الضوء إلى الهاتف الجوال لتحليلها.
وكان أوزكان قد عرض سابقا برنامجا قيد العمل على الهاتف يقوم باستشارة مكتبة مؤلفة من خصائص علامات الانحراف العائدة إلى أنواع معينة من الخلايا والبكتيريا، للتعرف على الخلايا وحساب الموجود منها على العينة.
ويعني التخلص من العدسات التخلص من التكلفة والنفقات كما يقول ويلبور لام، طبيب الأطفال والنسائيات في مستشفى الأطفال التابع لجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو. لكن الأطباء الذين اعتادوا النظر إلى الصور تحت المجهر كانوا يشترطون صورا أفضل. «فالأطباء محافظون» كما يقول. ويعمل «لام» مع مجموعة من المهندسين الذين يقومون بدمج المجاهر التقليدية التي أساسها العدسات، مع الهواتف الجوالة.
* تحسين الصور
* ويقوم باحثو الجامعة بتحسين نوعية الصور على الجبهتين: البرمجيات والعتاد (الأجهزة). «فمع مزيد من قوة المعالجة المتطورة يمكننا القيام بمزيد من التحليل واستخلاص الصور من الظلال بتحديد كاف لإظهار خصائص ما تحت الخلايا» استنادا إلى أوزكان.
وكانت مجموعة الباحثين هذه قد صنعت نسخة جديدة من المجهر التي تدمج وسيلة بصرية تستخدم لتعزيز تباين الصورة في المجاهر التقليدية. ويستخدم هذا الأسلوب الذي يدعى تباين التداخل التفاوتي منشورا لتجزئة، أو شطر حزمة الضوء إلى حزمتين باستقطاب مختلف، قبل إضاءة العينة، ومنشورا آخر لإعادة توحيد الحزمتين بعدما تمران عبر العينة. وجمع الحزمتين ينتج صورة بتباين معزز للأطراف والحواف. ومثل هذا الأسلوب يجعل من الممكن مشاهدة الأنواع الكثيرة من البكتيريا الشفافة من دون استخدام التلوين.
وإضافة التباين التداخلي إلى المجهر العادي التقليدي يكلف نحو 1000 دولار نظرا لضرورة العمل على تراصف المنشورين بدقة كبيرة مع العدسات. كما أن أسلوب الباحثين هو ثلاثي الأبعاد (هولوغرافي)، أي في الواقع إنتاج صورتين لكل خلية التي تكونت كل منهما بضوء من استقطاب مختلف. ويجري معالجة هذه الصور وإعادة دمجها وتوحيدها للحصول على مزيد من المعلومات من العينة ومن ثم إنتاج تباين أفضل.
وفي المجهر الخاص الجديد يمكن إضافة عناصر التباين للمرحلة الواحدة عن طريق الدرج الصغير ذاته، حيث يجري وضع العينة لأنه لا توجد عناصر أخرى لكي تتراصف معها. ولا توجد أي تكلفة سوى دولارين ثمن المنشورين والأفلام التي هي بسمك 100 ميكروميتر من بلورات الكوارتز، بحيث تصبح التكلفة الإجمالية للصورة نحو 3 دولارات.
ويعمل أوزكان حاليا مع شركة ناشئة تدعى «هولوسكوب» مقرها سانتا مونيكا في كاليفورنيا لتطوير المجهر. وأعلن أن الشركة هذه ستطور المجهر وفقا لنمطين، واحد خاص بالسوق التجارية، وآخر خاص لحساب وإحصاء عدد كرات الدم.
مجهر صغير.. يعمل عن طريق الجوال
خفيف الوزن رخيص الثمن يؤمن صورا وتشخيصا طبيا للخلايا والدم
الباحثون يعملون على تطوير الهاتف الجوال للعمل كمجهر
لندن: «الشرق الأوسط»
نجح باحثون أميركيون في تطوير مجهر (ميكروسكوب) صغير رقمي لا يكلف أكثر من بضعة دولارات يمكن وصله بالمقبس إلى هاتف جوال، ليؤدي تشخيصات طبية أساسية تتطلب عادة معدات مختبرية غالية الثمن. ولا يستخدم هذا المجهر العدسات، وهو يوفر في التكلفة والوزن عن طريق استخدام الرموز الكومبيوترية المبرمجة للحصول على مزيد من المعلومات من الصور.
بمقدور هذا الجهاز حساب كرات الدم والتعرف على الخلايا المريضة والبكتيريا من الصور البسيطة التي يجري نقلها عبر سلك «يو إس بي» إلى الهاتف الجوال الذي يستخدم برنامجا لمعالجة البيانات. والنسخة الأخيرة من هذا المجهر تتكامل مع أسلوب تقني جديد أساسه واجهة تفاعل لتأمين صور أفضل، علاوة على المعلومات التي يجرى تشخيصها.
* مجهر هاتفي
* ويأمل الباحثون الذين يطورون هذا الجهاز أن يوفر تشخيصا طبيا أفضل في مناطق العالم التي ينتشر فيها استخدام الهواتف الجوالة، ولكن لا توجد فيها معدات تشخيص طبية سريرية غالية الثمن. وحتى الهواتف الجوالة الأساسية البسيطة تملك حاليا قوة معالجة لا يستهان بها يمكن استغلالها لتحليل صور عينات من الدم، والعينات الأخرى فورا، مما يتيح للمريض الحصول على الدواء المناسب لمرض السل مثلا بشكل سريع، وبالتالي تمكين المسؤولين عن العناية الصحية من التعرف سريعا على مجموعات الميكروبات المقاومة للعقاقير.
الأمر الذي يميز المجهر الجديد عن الجهود الأخرى لدمج أدوات التشخيص البصرية، مع الهواتف الجوالة في وحدة واحدة، هو المسعى لجعله أكثر بساطة ورخصا في التكلفة ما أمكن. وهذا يعني التخلص من العدسات غالية الثمن، مع استخدام البرمجيات للحصول على المعلومات الطبية من الصور المهزوزة غير الواضحة.
صنع الجهاز باحثون برئاسة أيدوغان أوزكان أستاذ الهندسة الكهربائية والطب البيولوجي في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس. وهو يتألف فقط من جزأين أساسيين من العتاد: قطب ثنائي خفيف باعث للضوء (LED) لإضاءة العينة، وشريحة إلكترونية لتحسس الضوء. وكل من هذين الجزأين يكلف بين 30 و40 سنتا. ويجري تحميل الشرائح الملطخة بالعينات في المجهر عن طريق درج صغير يقع بين منظار المجهر والهاتف الجوال. وتبلغ أبعاد المجهر الصغير نحو 6 سنتيمترات في الارتفاع، و4 سم من كل جانب. أما وزنه فيبلغ 46 غراما.
ولأن المجهر خال من العدسات، فهو لا يقوم بتكبير الصور. ومع ذلك فهو قادر على إيضاح الأشياء حتى أقل من سنتمترين، وبالتالي تكوين صور بوضوح كتلك المنتجة من قبل المجاهر التقليدية التي تكبر الصور 40 ضعفا. وهذا الأمر بات ممكنا عن طريق برنامج لمعالجة الصور. «فنحن نعوض عن كل الأشياء بالأسلوب الرقمي»، كما يقول أوزكان. فعندما يمر الضوء من «LED» عبر نوع من الخلايا ينحني أو ينحرف بأسلوب معين، وفقا لحجم الخلية وشكلها ومؤشر الانحراف. ويجري نقل البيانات التي جمعتها شريحة تحسس الضوء إلى الهاتف الجوال لتحليلها.
وكان أوزكان قد عرض سابقا برنامجا قيد العمل على الهاتف يقوم باستشارة مكتبة مؤلفة من خصائص علامات الانحراف العائدة إلى أنواع معينة من الخلايا والبكتيريا، للتعرف على الخلايا وحساب الموجود منها على العينة.
ويعني التخلص من العدسات التخلص من التكلفة والنفقات كما يقول ويلبور لام، طبيب الأطفال والنسائيات في مستشفى الأطفال التابع لجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو. لكن الأطباء الذين اعتادوا النظر إلى الصور تحت المجهر كانوا يشترطون صورا أفضل. «فالأطباء محافظون» كما يقول. ويعمل «لام» مع مجموعة من المهندسين الذين يقومون بدمج المجاهر التقليدية التي أساسها العدسات، مع الهواتف الجوالة.
* تحسين الصور
* ويقوم باحثو الجامعة بتحسين نوعية الصور على الجبهتين: البرمجيات والعتاد (الأجهزة). «فمع مزيد من قوة المعالجة المتطورة يمكننا القيام بمزيد من التحليل واستخلاص الصور من الظلال بتحديد كاف لإظهار خصائص ما تحت الخلايا» استنادا إلى أوزكان.
وكانت مجموعة الباحثين هذه قد صنعت نسخة جديدة من المجهر التي تدمج وسيلة بصرية تستخدم لتعزيز تباين الصورة في المجاهر التقليدية. ويستخدم هذا الأسلوب الذي يدعى تباين التداخل التفاوتي منشورا لتجزئة، أو شطر حزمة الضوء إلى حزمتين باستقطاب مختلف، قبل إضاءة العينة، ومنشورا آخر لإعادة توحيد الحزمتين بعدما تمران عبر العينة. وجمع الحزمتين ينتج صورة بتباين معزز للأطراف والحواف. ومثل هذا الأسلوب يجعل من الممكن مشاهدة الأنواع الكثيرة من البكتيريا الشفافة من دون استخدام التلوين.
وإضافة التباين التداخلي إلى المجهر العادي التقليدي يكلف نحو 1000 دولار نظرا لضرورة العمل على تراصف المنشورين بدقة كبيرة مع العدسات. كما أن أسلوب الباحثين هو ثلاثي الأبعاد (هولوغرافي)، أي في الواقع إنتاج صورتين لكل خلية التي تكونت كل منهما بضوء من استقطاب مختلف. ويجري معالجة هذه الصور وإعادة دمجها وتوحيدها للحصول على مزيد من المعلومات من العينة ومن ثم إنتاج تباين أفضل.
وفي المجهر الخاص الجديد يمكن إضافة عناصر التباين للمرحلة الواحدة عن طريق الدرج الصغير ذاته، حيث يجري وضع العينة لأنه لا توجد عناصر أخرى لكي تتراصف معها. ولا توجد أي تكلفة سوى دولارين ثمن المنشورين والأفلام التي هي بسمك 100 ميكروميتر من بلورات الكوارتز، بحيث تصبح التكلفة الإجمالية للصورة نحو 3 دولارات.
ويعمل أوزكان حاليا مع شركة ناشئة تدعى «هولوسكوب» مقرها سانتا مونيكا في كاليفورنيا لتطوير المجهر. وأعلن أن الشركة هذه ستطور المجهر وفقا لنمطين، واحد خاص بالسوق التجارية، وآخر خاص لحساب وإحصاء عدد كرات الدم.
============
المصدر: صحيفة الشرق الأوسط