هناك العديد من المخلوقات على كوكبنا تتمتع بحواس أكثر تقدما من البشر، إذ يمكن للسلاحف مثلا أن تستشعر المجال المغناطيسي للأرض، كما يستطيع جمبري السرعوف اكتشاف الضوء المستقطب، وتستطيع الفيلة سماع ترددات أقل بكثير من تلك التي يستطيع الإنسان سماعها، أما الفراشات فيمكنها إدراك مجموعة واسعة من الألوان، ومنها الضوء فوق البنفسجي.

لذلك استوحى باحثون من النظام البصري المعزز للفراشة الآسيوية صفراء الذيل، تطوير مستشعر تصوير قادر على "الرؤية" في نطاق الأشعة فوق البنفسجية الذي لا يمكن للعين البشرية الوصول إليه.

وقد استخدم في تصميم المستشعر الثنائيات الضوئية المكدسة وبلورات البيروفسكايت النانوية القادرة على تصوير أطوال موجية مختلفة في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. وباستخدام التوقيعات الطيفية (اللونية) للمكونات الحيوية مثل الأحماض الأمينية، فإن تقنية التصوير الجديدة هذه كانت قادرة على التمييز بين الخلايا السرطانية والخلايا الطبيعية بنسبة ثقة تصل إلى 99%.

ونشر الباحثون هذا البحث الجديد -بقيادة أستاذ الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب في جامعة إلينوي أربانا شامبين فيكتور غرويف وأستاذ الهندسة الحيوية شومينج ني- مؤخرا في دورية "ساينس أدفانسز".

الفراشات الآسيوية صفراء الذيل يمكنها رؤية الاختلافات الصغيرة في طيف الأشعة فوق البنفسجية (شترستوك) الأشعة فوق البنفسجية

يقول غرويف في البيان الصحفي المنشور على موقع الجامعة "لقد استوحينا الإلهام من النظام البصري للفراشات القادرة على إدراك مناطق متعددة في طيف الأشعة فوق البنفسجية، وقمنا بتصميم كاميرا تحاكي هذه الوظيفة. وقد فعلنا ذلك باستخدام بلورات البيروفسكايت النانوية الجديدة جنبا إلى جنب مع تكنولوجيا التصوير السيليكونية، ويمكن لتقنية الكاميرا الجديدة هذه اكتشاف مناطق متعددة للأشعة فوق البنفسجية".

والضوء فوق البنفسجي هو إشعاع كهرومغناطيسي ذو أطوال موجية أقصر من الضوء المرئي، ولكنه أطول من الأشعة السينية. ويتم تصنيف ضوء الأشعة فوق البنفسجية إلى 3 نطاقات بناء على الأطوال الموجية المختلفة. ونظرا لأن البشر لا يستطيعون رؤية الأشعة فوق البنفسجية، فمن الصعب التقاط معلومات الأشعة فوق البنفسجية، أو التمييز بين الاختلافات الصغيرة لكل نطاق.

ومع ذلك تستطيع الفراشات رؤية هذه الاختلافات الصغيرة في طيف الأشعة فوق البنفسجية، مثلما يستطيع البشر رؤية ظلال اللون الأزرق والأخضر.

محاكاة الفراشات

يتمتع البشر برؤية ثلاثية الألوان مع 3 مستقبلات ضوئية، إذ يمكن أن يتكون كل لون يتم إدراكه من مزيج من الأحمر والأخضر والأزرق. ومع ذلك، فإن الفراشات لها عيون مركبة، مع 6 أو أكثر من فئات مستقبلات الضوء ذات حساسيات طيفية مميزة.

وعلى وجه الخصوص، فإن الفراشة الآسيوية صفراء الذيل لا تحتوي فقط على اللون الأزرق والأخضر والأحمر، ولكن أيضا على مستقبلات بنفسجية وفوق بنفسجية عريضة النطاق.

تصوير فني لفراشة فوق مستشعر التصوير الحيوي الذي استوحاه الباحثون من أعين الفراشات (جامعة إلينوي أربانا شامبين)

علاوة على ذلك، تحتوي الفراشات على أصباغ فلورية تسمح لها بتحويل الضوء فوق البنفسجي إلى ضوء مرئي يمكن بعد ذلك استشعاره بسهولة بواسطة مستقبلاتها الضوئية. وهذا يسمح لها بإدراك نطاق أوسع من الألوان والتفاصيل في بيئتها. وإضافة إلى العدد المتزايد من المستقبلات الضوئية، تظهر الفراشات أيضا بنية متدرجة فريدة في مستقبلاتها الضوئية.

ومن أجل محاكاة آلية الاستشعار للأشعة فوق البنفسجية للفراشة الآسيوية، قام فريق جامعة إلينوي بمحاكاة العملية من خلال الجمع بين طبقة رقيقة من بلورات البيروفسكايت النانوية مع مجموعة متدرجة من الثنائيات الضوئية السيليكونية.

وبلورات البيروفسكايت النانوية هي فئة من البلورات النانوية شبه الموصلة التي تقدم خصائص فريدة مشابهة لتلك الموجودة في النقاط الكمومية، حيث يؤدي تغيير حجم وتكوين الجسيمات إلى تغيير خصائص الامتصاص والانبعاث للمادة. وفي السنوات القليلة الماضية، ظهرت بلورات البيروفسكايت النانوية كمواد مثيرة للاهتمام لتطبيقات الاستشعار المختلفة، مثل الخلايا الشمسية ومصابيح الليد.

وأجهزة بلورات البيروفسكايت النانوية جيدة للغاية في اكتشاف الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية -وحتى الأقل منها- التي لا تستطيع كاشفات السيليكون التقليدية القيام بها. وفي مستشعر التصوير الجديد، كانت طبقة بلورات البيروفسكايت النانوية قادرة على امتصاص فوتونات الأشعة فوق البنفسجية وإعادة بث الضوء في الطيف المرئي "الأخضر" الذي يتم اكتشافه بعد ذلك بواسطة ثنائيات السيليكون الضوئية. وتسمح معالجة هذه الإشارات برسم خرائط وتحديد توقيعات الأشعة فوق البنفسجية في نطاقاتها المختلفة.

أعين الفراشات تحتوي على أصباغ فلورية تسمح لها بتحويل الضوء فوق البنفسجي إلى ضوء مرئي (بيكسابي) الرعاية الصحية وغيرها

هناك العديد من المكونات الحيوية الموجودة في الأنسجة السرطانية بتركيزات أعلى منها في الأنسجة السليمة، مثل الأحماض الأمينية (اللبنات الأساسية للبروتينات) والبروتينات والإنزيمات. وعند تحفيزها باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، تضيء هذه العلامات وتتألق في الأشعة فوق البنفسجية وجزء من الطيف المرئي، في عملية تسمى "التألق الذاتي".

ونظرا لأن الخلايا السرطانية والخلايا السليمة لها تركيزات مختلفة من تلك المكونات الحيوية، ولذا فإن لها بصمات طيفية مختلفة، يمكن التمييز بين فئتي الخلايا بناء على تألقها في طيف الأشعة فوق البنفسجية. وقد قيّم الفريق جهاز التصوير الخاص بها من حيث قدرته على تمييز المكونات المرتبطة بالسرطان، ووجدوا أنه قادر على التمييز بين الخلايا السرطانية والخلايا السليمة بنسبة ثقة 99%.

ويتصور الباحثون أن بمقدورهم استخدام هذا المستشعر أثناء الجراحات لتحديد كمية الأنسجة التي يجب إزالتها، ومن ثم يمكن أن يساعد مثل هذا المستشعر في تسهيل عملية اتخاذ القرار على الجراحين، ويتوقعون أن تكون لتقنية التصوير الجديدة هذه تطبيقات أخرى تتجاوز التطبيقات الطبية.

المصدر: الجزيرة

كلمات دلالية: التمییز بین

إقرأ أيضاً:

أطعمة تساعد على تكثيف الشعر بعد الولادة

يعد الشعر أهم عناصر الجمال والتي تعكس على صحة المرأة، حيث نجد أغلب السيدات تسعى بشكل مستمر إلى تحسين كثافة ولمعان شعرهن وخاصة بعد مرحلة الحمل والولادة، كيف حافظتي على شعرك بعد الولادة؟ السر هو في التغذية ليس فقط وضع الكريمات والزيوت، سنستعرض في هذا المقال عن أهم الأطعمة التي تساعد على تكثيف الشعر بعد الولادة، والفيتامينات والمعادن التي تساهم في تعزيز كثافة الشعر ولمعانه:

اقرأ ايضاًأطعمة تحفز انتاج الاستروجين هرمون الأنوثةأطعمة تساعد على تكثيف الشعر بعد الولادةالبيض يعتبر مصدر ممتاز للبروتين والبيوتين، وهما عنصرين أساسيين لنمو الشعر وتقوية البصيلات.اللوز البني يحتوي على المغنيسيوم والزنك حيث يعزز من نمو الشعر ويقلل من التقصف والتساقط ايضاً.السلمون يعتبر مصدر قوي لأوميغا 3 والبروتين حيث يعزز من لمعان الشعر ويقلل من التساقط.الجوز البني يحتوي على أوميغا 3 والزنك وفيتامين E حيث يعني مزيج يحافظ على كثافة ولمعان الشعر.المياه فهي تساعد على ترطيب الجسم من الداخل مما ينعكس على صحة الشعر بشكل مباشر، ويعني الجفاف شعر باهت ومقصف.الزبادي أو اللبن لأنه يحتوي على البروتين والكالسيوم وفيتامين B5، ويقوي بصيلات الشعر ويعزز من نموه.السبانخ فهو يحتوي على الحديد وفيتامين c و A يعني فروة رأس صحية وشعر أقوى.البطاطا الحلوة غنية بالبيتاكاروتين حيث يتحول لفيتامين A  ويحفز الغدد الدهنية لإنتاج الزيوت الطبيعية التي تحافظ على صحة فروة الرأس.البقوليات مثل العدس والحمص لأنه غنية بالبروتين، الحديد، والزنك، وتعزز من نمو الشعر وتساعد في تقليل تساقطه.تعتبر العوامل الوراثية وروتين العناية بالشعر يلعبون دور كبير، لكن التغذية لها تأثير قوي جداً على صحة وكثافة الشعر.الفيتامينات والمعادن التي تساهم في تعزيز كثافة الشعر ولمعانهالبيوتين (فيتامين B7): من أفضل الفيتامينات التي تعمل على زيادة كثافة الشعر وتحفيز نموه. يمكن العثور عليه في البيض، المكسرات، والأفوكادو.فيتامين D: يحسن صحة بصيلات الشعر، ويشجع على نموه. يعد التعرض المعتدل لأشعة الشمس أو تناول المكملات هو الحل للحصول عليه.الزنك: يعمل على تنظيم مستويات الهرمونات في الجسم وبالتالي يحسن كثافة الشعر ويمنع تساقطه. يمكن العثور على الزنك في اللحوم الحمراء، الدواجن، والمأكولات البحرية.الحديد: يعزز تدفق الأوكسجين إلى بصيلات الشعر، فهو يحسن من نمو الشعر وكثافته. يوجد الحديد في السبانخ، الكبد، والفاصوليا.فيتامين C: يعزز إنتاج الكولاجين الذي يساهم في تقوية الشعر ومنع تساقطه. يمكنكِ الحصول على فيتامين C من الفواكه الحمضية مثل البرتقال والليمون. كلمات دالة:أطعمة تساعد على تكثيف الشعر بعد الولادةأطعمةالولادةالشعر تابعونا على مواقع التواصل:InstagramFBTwitter

© 2000 - 2025 البوابة (www.albawaba.com)

نادين طاهر مُحررة قسم صحة وجمال

انضمّتْ إلى فريق "بوابة الشرق الأوسط" عام 2013 كمُحررة قي قسم صحة وجمال بعدَ أن عَملت مُسبقًا كمحُررة في "شركة مكتوب - ياهو". وكان لطاقتها الإيجابية الأثر الأكبر في إثراء الموقع بمحتوى هادف يخدم أسلوب الحياة المتطورة في كل المجالات التي تخص العائلة بشكلٍ عام، والمرأة بشكل خاص، وتعكس مقالاتها نمطاً صحياً من نوع آخر وحياة أكثر إيجابية.

الأحدثترند أطعمة تساعد على تكثيف الشعر بعد الولادة 12 ولاية أميركية.. ترفع دعوى قضائية ضد دونالد ترامب فوائد تناول الموز يومياً ماسك بذور الكتان لتطويل الشعر موعد عيد الأضحى 2025 وأهم الطقوس المرتبطة به Loading content ... الاشتراك اشترك في النشرة الإخبارية للحصول على تحديثات حصرية ومحتوى محسّن إشترك الآن Arabic Footer Menu عن البوابة أعلن معنا اشترك معنا حل مشكلة فنية الشكاوى والتصحيحات تواصل معنا شروط الاستخدام تلقيمات (RSS) Social media links FB Linkedin Twitter YouTube

اشترك في النشرة الإخبارية لدينا للحصول على تحديثات حصرية والمحتوى المحسن

اشترك الآن

© 2000 - 2025 البوابة (www.albawaba.com) Arabic social media links FB Linkedin Twitter

مقالات مشابهة

  • مرجان تسلط الضوء على منتجاتها في المعرض الدولي للفلاحة بمكناس
  • الحقيل: هالة الشمس الكبيرة في سماء الرياض اليوم شيء طبيعي جدًا
  • طريقة ذكية تساعد الأهل على اكتشاف تعرّض الأبناء للتنمر الإلكتروني
  • احرص عليها.. مشروبات تمنع نمو الخلايا السرطانية في الجسم
  • ‎وفاة التيكتوكر دومينيك ماكشاين
  • فيلم تسجيلى عن وادي الفراشات.. وتكريم أزهر جريس بالجائزة العالمية للرواية العربية
  • 5 أدوية تساعد على الوقاية من الخرف
  • هالة الشمس تتوهج في سماء عسير وترسم منظرًا بديعًا.
  • أطعمة تساعد على تكثيف الشعر بعد الولادة
  • قوة التعليم المبكر تساعد الأطفال على النجاح في مرحلة البلوغ