الشريحة الفوتونية التي تضيء الخلية
تسمح الشريحة بمراقبة التفاصيل والديناميات الخلوية التي لا تستطيع البصريات التقليدية تمييزها. تعزز التقييمات والإجراءات التنبؤية. أكدت الاختبارات التجريبية في ألمانيا موثوقية وجودة النتائج. التطبيقات المحتملة: علم المناعة، التشخيص المتقدم، الميكروسكوب الحيوي. فرانشيسكو دي لويو، أستاذ في بوليبا، هو أحد مؤلفي البحث. يقول: "تُبرز هذه النتيجة قيمة أحد مسارات البحث المرتبطة بالفوتونيات المتكاملة، الذي تطور في جامعتنا. ونسعى الآن إلى إقامة تعاون مع المستشفيات ومعاهد الاستشفاء والعلاج والبحث العلمي (IRCCS) والجامعات والمراكز في المنطقة، لتطبيق هذه المنصة على مسائل بيولوجية ودوائية ملموسة»
1 أغسطس 2026
سمحت العمليات التكنولوجية المصغرة في الفوتونيك المُدمَجة بحدوث خطوات جديدة في المعرفة التي حولتها إلى تطبيقات. لقد حققت التكنولوجيا التي تستخدم الضوء بدلاً من الكهرباء رقائق فوتونية قادرة على توسيع آفاق الباحثين حول العالم الخلوي، مما يسمح بمعارف جديدة.
الشريحة الفوتونية، قلب الابتكار، دائرة مصغّرة لا توجّه الضوء وتتحكم فيه بالتيار الكهربائي، بل عبر مسارات بالغة الدقة تعمل كطرق مجهرية للضوء؛ إذ يمكنها نقله وتقسيمه ودمجه وترشيحه أو توجيهه إلى نقاط محددة.
في الدراسة، تُستخدم الشريحة الضوئية ل إضاءة الخلايا بشكل انتقائي والحصول على صور مفصلة للغاية لهياكلها الداخلية. يُظهر العمل كيف يمكن استخدام شريحة فوتونية شفافة ليس فقط ك داعم للعينة البيولوجية، ولكن أيضًا كجهاز حقيقي لل ميكروسكوبية الضوئية المتقدمة. وهذا يسمح بمراقبة التفاصيل النانوية التي لا تستطيع الميكروسكوبية الضوئية التقليدية تمييزها. وبالتالي، تُظهر الشريحة الفوتونية أنها منصة بصرية مدمجة، قادرة على جعل أدوات التحليل أكثر انضغاطًا، دقة وقابلة للاستخدام المحتمل في فحص العديد من الخلايا.
«Science Advances». كل هذا جزء من عمل علمي بعنوان، ”تُعرض رؤية الشريحة الفوتونية المستندة إلى الدليل الضوئي لإعادة تنظيم الهيكل القاصي للأكتين القشري في خلايا تي جاركت المفعلة”, نشرت في 15 يوليو الماضي في المجلة العلمية الدولية، “علوم متقدمة”.
المؤلفون من بين مؤلفي المقال مجموعة من الباحثين من ثلاث مؤسسات جامعية: جامعة بيليفيلد (ألمانيا)، للمكوّن البيولوجي والتجريبي؛ وجامعة أشافنبورغ للعلوم التطبيقية (ألمانيا)، للمنصة وتطوير الرقائق الشفافة وتصنيعها؛ وبوليتكنيكو باري (إيطاليا)، لتصميم البحث والتطوير المنهجي للمنصة الفوتونية وإدارة البيانات والتحقق من صحتها. ويتولى التنسيق والمسؤولية العلمية من جانب بوليتكنيكو باري الأستاذ فرانشيسكو ديلّ أوليو، من قسم الهندسة الكهربائية والمعلوماتية.
التجربة كان يركز بشكل خاص على خلايا تي اللمفاوية، الكريات البيضاء التي تحارب العدوى والخلايا المريضة. عندما تنشط خلية تي للخارج، تقوم بإعادة تنظيم “هيكلها” الداخلي بسرعة، والذي يتكون في معظمه من خيوط الأكتين، لتشكيل ما يُعرف باسم المشابك المناعية، وهي منطقة التواصل التي تتعرف من خلالها الخلية وتستجيب لهدف. تتيح هذه الابتكار رؤية هذا التنظيم من جديد بدقة عالية جدًا وعلى نطاق واسع للمراقبة.
التطبيقات. على المدى القصير، سينعكس هذا الإنجاز على البحوث البيولوجية والدوائية. وفي مجال طب الأورام، يمكن لهذه التقنية أن تسهم في تحسين العلاجات المناعية. فالخلايا اللمفاوية التائية، بما فيها خلايا CAR-T المعدّلة في المختبر، قادرة على القضاء على الخلايا السرطانية عبر تكوين «مشبك مناعي» معها، وهي منطقة تلامس يُعاد فيها تنظيم شبكة الأكتين. وقد تتيح مراقبة هذه العملية على مقياس النانومتر مقارنة الخلايا من حيث تفاوت فعاليتها، وفهم أسباب عجز بعضها عن مهاجمة الورم، وتقييم أثر الأدوية أو التعديلات الجينية الجديدة. ويمكن أن تصبح الشريحة الفوتونية أداة بحثية لتصميم علاجات مناعية مستقبلية أكثر استهدافًا وفعالية.
الآراء. “بالنسبة إلى جامعة بوليتكنيك باري – يقول البروفيسور فرانشيسكو ديلّوليو «– يسلّط هذا الخبر الضوء على مسار بحثي في مجال الفوتونيات المتكاملة، طُوّر في قسم الهندسة الكهربائية والمعلوماتية في جامعتنا. ويمثّل هذا المنشور فرصة مفيدة لإبراز قدرة بوليبا على الإسهام في تطوير تقنيات تمكينية لدراسة العمليات الخلوية المعقدة، مع آثار مستقبلية محتملة في علم المناعة والتشخيص المتقدم والمجهرية الطبية الحيوية. هذه النتيجة نقطة انطلاق. ونرغب في تفعيل أوجه التعاون مع المستشفيات ومعاهد IRCCS والجامعات والمراكز في المنطقة، لتطبيق المنصة على أسئلة بيولوجية ودوائية ملموسة. فلا يكفي أن نرى بُنى أصغر؛ بل ينبغي تحويل هذه القدرة إلى معلومات مفيدة للباحثين في الخلايا والأدوية والاستجابة المناعية».
المقال الشريحة الفوتونية التي تضيء الخلية مأخوذ من Poliba Chronicle.
