تصميم أجهزة قياس حرارة صغيرة فريدة لعلاج الأورام في روسيا

قام فريق علمي روسي فنلندي بمشاركة خبراء من الجامعة الوطنية للبحوث التكنولوجية "ميسيس" (NUST MISIS) بتصميم أجهزة قياس حرارة جزيئية فائقة الحساسية للاستخدام في مجال الطب.ووفقا لتقرير نشرته مجلة "Materials & Design" العلمية، فإن الخبراء أكدوا أن هذا التصميم الفريد سوف يزيد من دقة وكفاءة علاج مختلف أنواع الأورام.  

وفي هذا السياق، أشار العلماء إلى إن بعض طرق علاج الأورام الواعدة - مثل العلاج الضوئي الديناميكي والضوئي الحراري، تتطلب قياسات دقيقة ومنتظمة لدرجة حرارة الأنظمة الحية على مستوى بعض الجزيئات.على سبيل المثال في العلاج الضوئي الديناميكي، يتم تعريض الورم للإشعاع بالليزر بهدف تنشيط الدواء، الذي تم تناوله مسبقاً، مما يؤدي إلى تسخين أنسجة الورم، لكن ومن أجل إثارة الاستجابة العلاجية يمكن تسخين الورم إلى 42-45 درجة: مع زيادة أخرى في درجة الحرارة سوف تبدأ عملية تكوين التركيب المكاني للبروتين وتلف الأنسجة السليمة المجاورة.

ووفقاً لتقارير الباحثين، فإن الحسابات النظرية ومقاييس الحرارة الحالية غير مريحة للغاية ولا توفر دقة قياس عالية. ولحل هذه المشكلة قام فريق من الخبراء بمشاركة علماء من جامعة "ميسيس" بتصنيع مواد يمكن أن تعمل كمقاييس حرارة فائقة الدقة على المستوى الجزيئي.وفي هذا الصدد نوه رومان أكاسوف الخبير في مختبر المواد النانوية الطبية الحيوية في جامعة "ميسيس" (NUST MISIS) قائلاً: "ميزان قياس الحرارة الجزيئي هو عبارة عن فئة من المواد، التي تتغير خصائصها الضوئية مع تغير درجة الحرارة. وفي هذا الإطار تمكنا من الحصول على مادتين من هذه المواد ودرسنا خصائص الإنارة الخاصة بها، عند التسخين يتغير طيف انبعاثها وفترة حياة الحالة الفلورية"، وهذا يكفي لتسجيل التغيرات في درجات الحرارة بدقة تصل إلى 0.1 درجة حرارة. مع الأخذ بالاعتبار أن مؤشرات درجات الحرارة تتم قراؤتها على نفس المعدات المستخدمة لتعريض الدواء المحقون للإشعاع".
تنتمي المواد المصنَّعة إلى فئة مدروسة بشكل جيد من البورفيرينات القابلة للذوبان في الماء، وهي تتميز بحسب تقارير الباحثين عن بقية مقاييس الحرارة الجزيئية الأخرى في سهولة التوليف والتعديل.بعد تقييم سمية ميزان الحرارة الذي تم الحصول عليه، وجد العلماء أن أحد المركبات عند تعريضه للإشعاع بالليزر سام للغاية. وبحسب رأي الباحثين، سوف يسمح هذا المزيج باستخدام المادة ليس فقط كمقياس حرارة جزيئي، ولكن أيضاً كدواء ضوئي ديناميكي كامل مع قياس حراري مدمج، قادر على مكافحة الخلايا السرطانية.

شارك في هذا البحث علماء من جامعة سانت بطرسبورغ الحكومية ومعهد برومكين للكيمياء الفيزيائية والكيمياء الكهربائية التابع لأكاديمية العلوم الروسية ومعهد كورناكوف للكيمياء العامة وغير العضوية، وكذلك جامعة "ميسيس" (NUST MISIS) وجامعة لابينرانت التكنولوجية في فنلندا، وجامعة سيتشينوف الطب الأول الحكومية في موسكو، وجامعة بوفولجسكي الحكومية التكنولوجية. تم تنفيذ العمل في إطار مشروع المؤسسة العلمية الروسية رقم 19-13-00410.

تتمثل مهمة العلماء التالية في القيام بدراسة تفصيلية للخصائص الفيزيائية الضوئية للبورفيرينات، التي تم الحصول عليها بعد التعرض لإشعاع طويل أثناء العلاج الضوئي الديناميكي. كما يعتزم الفريق العلمي أيضاً مواصلة البحث عن أدوية جديدة التي تتمتع بتأثير مشترك.

قد يهمك أيضــــــــــــــــًا :

البرازيل تسجل حصيلة قياسية هائلة للوفيات الجديدة بكورونا

ارتفاع وفيات كورونا في المكسيك إلى 195119