دوربین‌هایی برای تشخیص زود‌هنگام سرطان

گونه‌ای میگو بنام "آخوندک دریایی"، افزون بر پنجه نیرومندی که دارد چشم‌های تیز‌بینی نیز دارد که سرطان را می‌بیند.

 

اکنون پژوهشگران در تلاش برای ساختن دوربین‌هایی با الگو گرفتن از چشم‌های این میگو هستند تا بتوانند با آن نه تنها سرطان را زود هنگام تشخیص دهند، بلکه جای غده را نیز با دقت بیشتری مشخص کنند.

میگوی آخوندک دریایی(Mantis shrimp) که جانوری رنگارنگ با چشم های برجسته است را شاید در برنامه‌های نشنال جئوگرافیک در حال لت‌و‌پار کردن خرچنگ با پنجه‌های بسیار نیرومندش دیده باشید! این جانور نه آخوندک است و نه میگو! بلکه از خانواده‌ای نزدیک به خرچنگ‌ها و لابسترها است.

این میگوها از دسته Stomatopoda هستند و بیشتر در آب‌های جاهای گرمسیری و نیمه‌گرمسیری اقیانوس‌های هند و پاسیفیک و بین شرق آفریقا تا هاوایی زندگی می‌کنند.

آخوندک دریایی همیشه به خاطر پنجه‌های بسیار نیرومندش، مورد توجه پژوهشگران بوده‌اند. ولی پژوهش‌گران دریافته اند که با توجه به ضربه‌های دقیقی که جانور با پنجه به شکارش وارد می‌کند، باید بینایی بسیار ویژه‌ای نیز داشته باشد.

سال ۲۰۱۴ یک گروه پژوهشی از استرالیا دریافت که این بینایی باور نکردنی که در چشمان جانور هست، واقعا می‌تواند سرطان را ببیند.

این توانایی به خاطر این است که مانند بندپایان دیگر، ساختار چشم‌های مرکب دارند(compound eyes) که از هزاران گیرنده نور بنام اوماتیدیوم (ommatidia) ساخته شده‌است. مانند چشم‌های مگس!

افزون بر این، یک ویژگی یگانه دیگر در چشمان این جانور هست که به وارون چشم انسان می‌تواند قطبش نور(پلاریزه) را نیز ببیند.

چشمهای انسان تفاوت بین نور پلاریزه شده و نشده را درک نمی‌کند ولی چشمهای میگوی آخوندک، حتی تفاوت نورهای پلاریزه با هم را نیز درک می‌کند.

این بسیار مهم است زیرا پژوهشگران نشان داده‌اند که سلولهای سرطانی که از کنتر خارج هستند و به سرعت رشد میکنند نورهای پلاریزه متفاوتی از سلولهای سالم باز تابش می‌دهند.

از هنگامی که دانشمندان فهمیده‌اند که این تفاوت در قطبش نور، حتی در مراحل اولیه سرطان نیز دیده می‌شود، در پی ساخت دوربین‌هایی با الگو از چشم‌های این جانور و بندپایان دیگر مانند پروانه‌ها بوده‌اند تا بتوانند در تشخیص به موقع سرطان از آن بهره ببرند.

رهبر یک گروه پژوهشی از دانشگاه Illinois بنام Viktor Gruev می‌گوید:"الگو گرفتن از طبیعت به ما کمک می‌کند که فناوری تصویربرداری حساس‌تر و بهتری طراحی کنیم".

گروه پژوهشی Gruev  دوربینی طراحی کرده است که نه تنها می‌تواند الگو‌های قطبش در سطح بافت انسان و حیوان را ببیند بلکه به اندازه.ای کوچک است که می‌توان آنرا در دستگاههای آندوسکوپی و کولونوسکوپی به کار برد.

در یکی از بررسی‌ها، Gruev و  گروهش از این دوربین برای پیدا کردن سرطان کولون در موش بهره برده‌اند. دوربین‌های کنونی کولونوسکوپی که به داخل روده بزرگ بیمار فرستاده می‌شود تصاویر سیاه و سفیدی باز می‌گرداند که پزشک از روی آن باید بافت‌های غیرطبیعی مانند پولیپ‌ها را تشخیص دهد.

ولی مشخص شده که همه بافت‌های سرطانی ناصاف نیستند و بافت‌های سالم پیرامون آنها را گرفته است بنابراین در کولونوسکوپی از چشم پزشک دور می‌مانند.

دوربین تازه‌ی گروه Gruev قطبش‌های بافت‌ها را می‌گیرد و بطور آنی به تصویرهای رنگی برمی‌گرداند و پزشک می‌تواند هم بافت سرطانی و هم جای دقیق آن را ببیند.

شگفت‌انگیزتر اینکه سلول‌های گوناگون سرطانی، قطبش‌های گوناگونی نیز دارند در حالی که قطبش سلول‌های سالم همسان است.