رقعة ذكية تستخدم الفلورسنت لمراقبة صحة العين
استخدم باحثون هلام إطار معدني عضوي متعدد الانبعاثات (جل Eu-Dy MOF) لبناء مستشعر فلورسنت غير جراحي يمكن ارتداؤه على رقعة العين، لتحليل ومراقبة الليزوزيم في الدموع.
نُشرت نتائج البحث في مجلة "الكيمياء التحليلية".
قاد الفريق البروفيسور جيانج تشانج لونج من معهد فيزياء الحالة الصلبة، التابع لمعاهد هيفاي للعلوم الفيزيائية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم.
دور مهم لليزوزيم
يلعب الليزوزيم، الذي يُطلق عليه غالبًا "المضاد الحيوي للجسم"، دورًا حاسمًا في حماية العين من العدوى.
وباعتباره مؤشرًا حيويًا مهمًا لأمراض العيون المختلفة، فإن مراقبة مستوياته في الدموع تُقدم معلومات قيّمة حول صحة العين.
ومع ذلك، غالبًا ما تكون الطرق التقليدية للكشف عن الليزوزيم باضعة أو تتطلب معدات معقدة.
في هذه الدراسة، اقترح فريق البحث طريقةً غير جراحية للكشف عن التصور الفلوري، مما يوسع نطاق استخدام مستشعرات الفلورسنت في رقعة العين.
أولًا، تُستخدم مجسات هلام Eu-Dy MOF الوظيفية المدمجة في مستشعرات رقعة العين كوحدات استشعار.
تُجمع سوائل الدموع التي تفرزها العين عبر رقعة العين الموضوعة على الجلد تحتها.
يتم بعد ذلك التقاط إشارة اللون التي تولدها منطقة الاستشعار الموجودة على رقعة العين تحت الضوء فوق البنفسجي باستخدام وظيفة الكاميرا في الهاتف الذكي، وتحليلها باستخدام برنامج التعرف على الألوان على الجهاز.
يشير الباحثون إلى "تأثير الهوائي" كسبب لاستخدام مواد الإطار العضوي المعدني. في هذه الآلية، تمتص الربائط العضوية في الإطار العضوي المعدني طاقة الضوء وتنقلها إلى أيونات اللانثانيد مثل Eu³⁺ وDy³⁺، والتي تُصدر بدورها فلورسنتًا مرئيًا. هذا النقل الفعال للطاقة يجعل هلام الإطار العضوي المعدني مثاليًا للاستشعار البصري الحساس.
بوجود الليزوزيم، يُشكّل هلام الإطار العضوي العضوي Eu-Dy مُركّبات مع البروتين، مما يُؤدي إلى إخماد الفلورسنت الأزرق من خلال الإخماد الساكن ونقل الإلكترونات الموضعي.
أظهر النظام حد كشف منخفضًا يصل إلى 1.5 نانومول، مما يجعله شديد الحساسية للمراقبة الآنية .
قال البروفيسور جيانج: "إن اكتشافنا يحمل إمكانات كبيرة للكشف غير الجراحي عن الليزوزيم في الدموع، مما يعزز الاستخدام الواسع النطاق لأجهزة استشعار الفلورسنت الوظيفية في مراقبة الصحة الشخصية، والإنذار المبكر للأمراض ، والتشخيص والعلاج".
