الكشف المبكر عن السرطان وتحديدا لقدرة على الكشف عن المؤشرات البيولوجية في الدم قد تحدث ثورة في القضاء على الاورام السرطانية. وذلك من خلال التركيز وقف المرض في مراحله المبكرة قبل تطوره إلى ورم او حتى قبل ان تظهر اعراضه.

باحثون في معهد العلوم الضوئية في برشلونة تمكنوا من ابتكار تكنولوجيا جديدة تعتمد على رقاقة مختبر على شريحة lab-on-a-chip (والتي تحدثنا عنها في موضوع مفصل من هنا) تمكن من رصد مباشر ولحظي للعديد من انواع البروتين الذي يعتبر كمؤشر لوجود ورم والتي تعرف بـ cancer markers.

تعتمد الطريقة على جسيمات الذهب النانوية gold nanoparticles ملتصقة مع جسيمات مضادة تستهدف نوع بروتين محدد. تستقر هذه الجسيمات داخل احجام صغيرة جدا في المناطق التي يضخ الدم فيها.

باستخدام رنين البلازمون السطحي الموضعي localized surface plasmon resonances والذي يختصر بـ LSPR حيث يستخدم ضوء لجعل جسيمات الذهب النانوية تتذبذب على المستوى النانوي فتتمكن رقاقة المختبر على شريحة من اذا ما كانت جسيمات الذهب النانوية قد تم امتصاصها بواسطة البروتينات المستهدفة ام لا.

الباحث يشرح في هذا الفيديو الطريقة المبتكرة

هذه ترجمة بسيطة لمحتوى الفيديو..

البصريات التقليدية مكنتنا من ابتكار العديد من الاجهزة مثل الميكروسكوب الضوئي واجهزة اخرى. الا ان هذه الاجهزة محدودة الاستخدام بسبب ظاهرة الحيود لا تمكننا من تركيز الضوء بشكل يصل إلى طوله الموجي.

يعتمد المشروع على مجال تفاعل الضوء مع جسيمات نانوية (النانو ضوئي nano-optics).

جسيمات الذهب النانوية تظهر ما يعرف باسم رنين البلازمن السطحي، ومن خلال هذه الظاهرة تتمكن جسيمات الذهب النانوية من تجميع الضوء ومن ثم تركيزه على سطح المعدن اي انها تقوم بدور العدسة النانوية nano-lens.

وبالتالي يمكن هندسة جسيمات الذهب النانوية اما للحصول على مصدر مركز للضوء أو في نفس الوقت للتحكم في توليد الحرارة على مستوى نانوي.

على سبيل المثال يمكن تصميم ملاقط ضوئية نانوية لاصطياد اجسام دقيقة جدا تصل حتى جزئ واحد بعد تعرضه للضوء المركز النانوي.  او تطوير مستشعارات نانوية لرصد مستويات منخفضة جدا من الاورام السرطانية في الدم.