ليزر بحجم الشعرة يكشف خلايا السرطان قبل أن تنتشر!

تمكن فريق من الباحثين في جامعة نوفوسيبيرسك الحكومية الروسية من ابتكار ليزر صغير جداً على شكل مرنان أسطواني دقيق بحجم يقارب شعرة الإنسان، بهدف استخدامه في مجالات الاتصالات والفوتونيات، إضافة إلى إمكانيته في التشخيص المبكر للسرطان.

وأفادت الخدمة الصحفية للجامعة بأن الليزر المطور يعتمد على ألياف بصرية نشطة تم تصنيعها خصيصاً في معهد الفيزياء التطبيقية بمدينة نيجني نوفغورود، حيث تشكل هذه الألياف الأساس الذي بُني عليه هذا الجهاز المتناهي الصغر.

وأوضحت الباحثة ناتاليا ماكاروفا، المشاركة في المشروع، أن الهدف من الابتكار هو تحقيق توليد ليزري داخل مرنانات شبه أسطوانية صغيرة جداً، يبلغ قطرها تقريباً حجم شعرة الإنسان، وتتكون من مقاطع دقيقة من ألياف بصرية مدمجة بأيونات عنصر الإربيوم النادر.

وأشارت ماكاروفا إلى أن التصميم الأسطواني للمرنان يمنحه مزايا إضافية مقارنة بالتصاميم الكروية التقليدية، حيث يسمح بتغيير أطوال موجات الليزر المولدة، مما يوسع نطاق استخداماته المحتملة.

وأضافت أن الضوء داخل هذه المرنانات الدقيقة ينتقل بشكل حلزوني على طول جدار الألياف البصرية، وهو ما يعرف بتأثير "المعرض الهامس"، مما يجعل الليزر شديد الحساسية لتغيرات درجة الحرارة ووجود الغازات.

وأوضحت الباحثة أن هذا النوع من الليزر يصدر إشعاعاً ضمن نطاق قريب من نطاقات عمل تقنيات الاتصالات الحديثة، ما يجعله مناسباً للاستخدام في أنظمة الاتصالات والملاحة عبر الأقمار الصناعية.

أما في المجال الطبي، فأكدت ماكاروفا أن الضيق الشديد في طيف الليزر يتيح إمكانية رصد جزيئات مفردة بدلاً من تجمعاتها، ما قد يساعد في تتبع حركتها ودراسة سلوكها داخل الأنظمة الحيوية.

وأشارت إلى أن هذه الخاصية قد تفتح المجال مستقبلاً للكشف المبكر جداً عن جزيئات مرتبطة بالأورام السرطانية، حتى في مراحلها الأولى قبل أن تتمكن التقنيات الحالية من رصدها.