تطوير ترانزستورات عضوية لتحديد أماكن الضعف والمرض لدى الإنسان

منذ اكتشاف الطباعة ثلاثية الأبعاد لا يبدو أنه هنالك ما يحد من تطبيقاتها، فمن المنازل إلى حلوى الشوكولا  إلى الروبوتات إلى الأزياء الاحتفالية. لكن، وعلى الرّغم ذلك، لا تتخلص من طابعتك الحبرية القديمة – فقد تستطيع مساعدتك على تشخيص مرضك.

قام الباحثون في معهد كاتالونيا للأبحاث والدراسات المُتطورة (ICREA) ومعهد ليبنيز لأبحاث المواد في ألمانيا، بتصميم ترانزستورات بلاستيكية قابلة للطباعة تستطيع كشف العوامل المُمرضة Pathogens في الدم أو اللعاب. في المستقبل، قد تكون قادرة على التّعرف على نوع المرض الذي تعاني منه.

يتعرف الترانزيستور على العامل الحيوي البروتيني لبعض الأمراض الشائعة، فتعمل فقط عندما تستشعر بهم. نشرت مجلة New Scientist أنه من الممكن طبعها بواسطة طابعة حبرية باستخدام حبر خاص يحتوي على مضاد شائع يُدعى “الغلوبولين الإنساني المناعي G، Human Immunoglobulin G “: “هذا المُضاد يترابط مع المُستضدات Antigens التي تتواجد في العديد من الفيروسات المنتشرة. عندما يترابط مرض بروتيني مع مُستضد، تُغير الخواص الكهربائية للترانزيستور، فيتغير مستوى الجهد وذلك ما يُشَغِله.” يقول فريق الباحثون إلى المجلة أنه في النهاية قد يستطيع الطبيب طباعة عدد من الأجهزة على ورقة – حيث يكون كلٍّ من تلك الأجهزة تحتوي على مستضد لأمراض مختلفة – وتشخيص الأمراض بشكل لحظي.

الجزء الأساسي من هذا البحث، كما دَوَن معهد كاتالونيا لعلوم وتكنولوجيا النانو (ICN)، هو أن العلماء قاموا باستبدال الترانزيستورات غير العضوية (TFTs)، المَصنوعة من السيلكون، بترانزيستورات عُضوية (OTFTs). يوفر ذلك احتمال إمكانية الإنتاج الشامل باستخدام تكنولوجيا الطباعة التقليدية والعمل مع مواد منخفضة الكلفة.

يقول توني ترنر، رئيس مركز الالكترونيات والحساسات الحيوية في جامعة  Linköping في السويد، لمجلة New Scientist أنه أُعجب بإثبات هذا النهج لكنه يشير إلى احتمالية بعض العقائب. “إنها تجمع التصميم المتطور للمستشعرات الحيوية الكهروكيميائية مع تقنيات التصنيع البسيطة،” كما يقول. ويتابع “قد تسبب بعض التداخلات تغيرات في مستوى درجة الحموضة PH مما قد يُشكّل مشكلة لهم، لكن وبشكل شامل، تتطلب المُشخصات النقالة، سلامة الأغذية والمراقبة البيئية أجيال جديدة من أنظمة الاستشعار قليلة التكلفة.”

دونت ICN أيضاً أن العديد من المشاكل الأساسية لاتزال باقية، خصوصاً من ناحية الاستقرار على المدى الطويل وعدم الاعتمادية.

 المصدر