ابتكر الباحثون مجهرا كميا يمكنه رؤية المستحيل! - Lebanon news - أخبار لبنان
Connect with us
[adrotate group="1"]

صحة

ابتكر الباحثون مجهرا كميا يمكنه رؤية المستحيل!

لربما شاهدتَ صورًا لعلماءٍ يحدقون عبر المجهر وينظرون إلى أشياءٍ غير مرئيةٍ بالعين المجردة. في الواقع، لا غنى عن المجاهر لفهمنا للحياة. فلا غنى عنها في التكنولوجيا الحيوية والطب، فمثلًا في استجابتنا لأمراضٍ مثل فيروس كورونا COVID-19. ومع ذلك، فإن أفضل المجاهر الضوئية قد اصطدمت بحاجزٍ أساسي حيث أشعة الليزر الساطع المستخدم لرؤية الأحياء الدقيقة…

Avatar

Published

on

ابتكر-الباحثون-مجهرا-كميا-يمكنه-رؤية-المستحيل!

لربما شاهدتَ صورًا لعلماءٍ يحدقون عبر المجهر وينظرون إلى أشياءٍ غير مرئيةٍ بالعين المجردة. في الواقع، لا غنى عن المجاهر لفهمنا للحياة. فلا غنى عنها في التكنولوجيا الحيوية والطب، فمثلًا في استجابتنا لأمراضٍ مثل فيروس كورونا COVID-19. ومع ذلك، فإن أفضل المجاهر الضوئية قد اصطدمت بحاجزٍ أساسي حيث أشعة الليزر الساطع المستخدم لرؤية الأحياء الدقيقة مثل الخلية يمكن أن تُدمر تلك الخلية أيضًا. كون الأنظمة البيولوجية الهشة مثل الخلية البشرية لا يمكنها أن تعيش إلا لفترةٍ قصيرةٍ تحت تأثير هذه الأشعة وهذا يمثل عقبة رئيسية.

أظهر فريقٌ من الباحثين الأستراليين والألمان في بحثٍ نُشر على دورية Nature في 10 يونيو/حزيران، أن تقنيات الكم تُقدم حلًا لتلك المشكلة. لقد ابتكروا مجهرًا كميًا Quantum Microscope يمكنهم فحص العينات البيولوجية برفق، مما سمح للباحثين بمراقبة الهياكل البيولوجية التي كان من المستحيل رؤيتها لولا ذلك. يعد إنشاء مجهرٍ مقاومٍ للتلف مثل المجهر الكمي علامةٌ فارقة طال انتظارها في خطط مستقبل تكنولوجيا الكم. حيث يمثل خطوةً أولى في حقبة جديدة مثيرة للفحص المجهري ولتكنولوجيات الاستشعار على نطاق أوسع.

مشكلة مجاهر الليزر

للمجاهرِ تاريخٌ طويل، يُعتقد أنها أختُرِعَت لأولِ مرةٍ من قبل صانع العدسات الهولندي زكريا يانسن Zacharias Janssen في مطلع القرن السابعَ عشر. ولربما استخدمهم لتزوير العملات المعدنية. أدت هذه البداية المتقنة إلى اكتشاف البكتيريا والخلايا وجميع الأحياء الدقيقة بشكلٍ أساسيٍ كما نفهمها الآن. قدم الاختراع الأحدث لليزر نوعًا جديدًا مكثفًا من الأشعة، مما فتح نهجًا جديدًا كاملًا للفحص المجهري. تسمح لنا مجاهر الليزر برؤية عالم الأحياء الدقيقة بتفاصيلٍ رائعةٍ حقًا، أصغر بـ 10000 مرة من سماكة شعرة الإنسان. لقد نال مبتكروه على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2014، وغيروا فهمنا للخلايا والجزيئات مثل الحمض النووي داخل الخلية.

ومع ذلك، تواجه مجاهر الليزر مشكلة كبيرة. حيث أن الجودة التي تجعلها ناجحةً، شدتها هي أيضًا نقطة ضعفها. تستخدم أفضل مجاهر الليزر ضوءًا أكثر سطوعًا بمليارات المرات من ضوء الشمس على الأرض. قد يتسبب هذا في حروقٍ شمسبةٍ خطيرة كما قد تتخيل، يمكن أن تتأثر العينات البيولوجية في مجهر الليزر أو تموت في ثوانٍ. يمكنك أن ترى هذا يحدث فعليًا كما يُظهرالفيديو أدناه، التقطهُ عضوٌ من الفريق البحثي مايكل تايلور Michael Taylor.

يقدم التأثير الشبحي عن بعد، حلًا

المجهر الكمي يتجنب هذه المشكلة. يعمل المجهر بواسطة ظاهرة التشابك الكمومي Quantum Entanglement، وهو تأثير وصفه أينشتاين Einstein بأنه «التأثير الشبحي عن بعد Spooky Interactions at a Distance». التشابك هو نوع غير عادي من الارتباط بين الجسيمات، في حالة المجهر الكمي يكون الارتباط بين الفوتونات التي تشكل شعاع ليزر. يستخدم الليزر لجعل الفوتونات التي تترك المجهر تتصرف بنفسها، وتصل إلى الكاشف بطريقة منظمة للغاية. وهذا بدورهِ يُقلل من الضوضاء، بينما تحتاج المجاهر الأخرى إلى زيادة شدة الليزر لتحسين وضوح الصور.

صورة المجهر الكمي ومن خلال تقليل الضوضاء قادرٌ على تحسين الوضوح دون القيام بذلك. بدلًا من ذلك، يمكن استخدام ليزر أقل كثافة وسطوع لإنتاج نفس أداء المجهر الليزري (الضوئي). كان التحدي الرئيسي هو إنتاج تشابك كمي يُكافئ سطوع مجهر الليزر. لقد فعلوا ذلك من خلال تركيز الفوتونات في نبضاتٍ ليزرية في فتراتٍ لا يتجاوز طولها بضعة أجزاءٍ من المليار من الثانية. أنتج هذا تشابكًا كان أكثر سطوعًا بـ 1000 مليار مرةٍ مما استُخدِمَ سابقًا في التصوير المجهري.

قَدَمَت أشعة الليزر المتشابكة عند استخدام التشابك في المجهر، وضوحًا للصورة أفضل بنسبة 35% مما كان ممكنًا دون إتلاف العينة. استخدموا المجهر لتصوير اهتزازات الجزيئات داخل خلية حية. سمح لنا هذا برؤية الهيكل التفصيلي الذي كان يمكن أن يكون غير مرئي باستخدام الأساليب التقليدية، يمكنك رؤية التحسن كما يظهر في الصور أدناه.

تُظهر هذه الصور الملتقطة بالمجهر اهتزازات جزيئية داخل جزء من خلية الخميرة Yeast cell. تُستخدم الصورة على اليسار التشابك الكمي، بينما تستخدم الصورة على اليمين أشعة الليزر التقليدية. وكما يظهر فإن الصورة الكمومية تكون أكثر وضوحًا، حيث تكون المناطق التي يُخزن فيها الدهون داخل الخلية (النقط المظلمة) وجدار الخلية (البنية شبه الدائرية) أكثر وضوحًا.

مثال على التحسين الكمي ممكن مع المجهر الكمي. بواسطة: وارويك بوين، جامعة كوينزلاند

نحو تطبيقات تقنيات الاستشعار الكمي

من المتوقع أن يكون لتقنيات الكم تطبيقاتٍ ثوريةٍ في الحوسبة والاتصالات والاستشعار. تقدر هيئة البحوث الأسترالية (CSIRO) إنها ستخلق صناعةً عالمية بقيمة 86 مليار دولار أسترالي بحلول عام 2040، حيثُ يدعم التشابك الكمي العديد من هذه التطبيقات. يتمثل التحدي الرئيسي للباحثين في تكنولوجيا الكم في إظهار أنها تقدم مزايا مطلقة مقارنةً بالطرق الحالية.

يُستخدم التشابك بالفعل من قبل المؤسسات المالية والهيئات الحكومية للتواصل مع ضمان الأمان. كما يستخدم أيضًا كقلب لأجهزة الحوسبة الكمومية، والتي أظهرت جوجل Google في عام 2019 أن بإمكانها إجراء حسابات قد تكون مستحيلةً مع أجهزة الكمبيوتر التقليدية الحالية. المستشعرات الكمية هي آخر قطعة في هذا اللغز. من المتوقع أن تحسن المستشعرات إلى حدٍ كبير كل جانب من جوانب رؤيتنا للعالم، من التنقل الأفضل إلى الرعاية الصحية والتشخيص الطبي الأفضل.

منذ حوالي عام استُخدِمَ التشابك الكمومي في مراصد الموجات الثقالية على نطاق مسافة قدرها كيلومتر. هذا سمح للعلماء باكتشاف الأجسام الضخمة البعيدة في الفضاء. يُظهر عمل المجهر الكمي أن التشابك يمكن أن يوفر ميزة استشعار مطلقة بمقاييس الحجم الاعتيادية وفي التقنيات السائدة. قد يكون لهذا تداعيات كبيرة ليس فقط للفحص المجهري، ولكن أيضًا للعديد من التطبيقات الأخرى مثل نظام تحديد المواقع العالمي والرادار والملاحة.

وارويك بوين Warwick Bowen متحدثًا، البروفيسور من مختبر البصريات الكمومية في جامعة كوينزلاند ومركز ARC للتميز لأنظمة الكم الهندسية (EQUS).

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.

*

code

أخبار العالم

وزارة الصحة تُعلن: 174 إصابة باليرقان!

P.A.J.S.S.

Published

on

صدر عن المكتب الإعلامي لوزارة الصحة العامة البيان الآتي: “بعد تداول وسائل الإعلام معلومات عن عدد الحالات المصابة باليرقان (إلتهاب الكبد الفيروسي – أ)، تعلن وزارة الصحة العامة أن العدد الفعلي لهذه الإصابات المسجلة منذ بدء انتشار الإلتهاب حتى اليوم يبلغ مئة وأربعًا وسبعين (174) حالة؛ وتذكر الوزارة بأنها واكبت هذا الموضوع منذ ظهوره وأعلنت عن ذلك بشفافية مطلقة، وهي لا تزال تأخذ العينات وتجري التحقيقات اللازمة لتبيان سبب انتشار الإلتهاب الذي لم يحسم بشكل نهائي بعد.

إن وزارة الصحة العامة تدعو المواطنين والمعنيين كافة إلى استقاء المعلومات منها حصرًا، وتعلن أنها ستصدر نشرة يومية عن موضوع اليرقان، كما هو حاصل بالنسبة إلى وباء كورونا، وذلك للإفادة بالمعطيات والأرقام الحقيقية للحالات الموجودة”.

Continue Reading

صحة

أعراض أوميكرون تقسم لثلاث مجموعات: الخفيفة والمتوسطة والشديدة

P.A.J.S.S.

Published

on

ما المجموعات الثلاث التي تقسم لها أعراض سلالة “أوميكرون” (Omicron) المتحورة من فيروس كورونا؟ وطالما أن أوميكرون خفيف فلماذا لا تصاب به حتى تكتسب المناعة؟ وهل تحتاج إلى جرعة منشطة حتى لو أصبت بكوفيد-19 بعد تلقي جرعتين من اللقاح؟ وماذا يقول وزير الصحة الألماني عن التطعيم الإلزامي للتعامل مع كورونا؟

ما المجموعات الثلاث التي تقسم لها أعراض سلالة أوميكرون؟

قدمت مؤسسة حمد الطبية ومؤسسة الرعاية الصحية الأولية في قطر، الأعراض الخفيفة والمتوسطة والشديدة للإصابة بمتحور أوميكرون من فيروس كورونا (كوفيد-19)، والإجراءات التي يُوصى باتباعها.

الأعراض الخفيفة والمتوسطة والشديدة للإصابة بمتحور أوميكرون من فيروس كورونا (كوفيد-19) والإجراءات التي يُوصى باتباعها. مؤسسة الرعاية الصحية الأولية مؤسسة حمد الطبية قطر إنفوغراف انفوغراف

الأعراض الخفيفة للإصابة بسلالة أوميكرون

  • ارتفاع بسيط في درجة حرارة الجسم
  • سعال جاف
  • حكة أو التهاب في الحلق
  • فقدان حاسة التذوق أو الشم
  • إعياء
  • صداع
  • الغثيان والقيء والإسهال
  • احتقان أو ضغط في الجيوب الأنفية أو سيلان الأنف

الإجراءات اللازمة في حالة الأعراض الخفيفة للإصابة بسلالة أوميكرون

  • اعزل نفسك
  • تجنب التواصل مع أفراد أسرتك والأفراد الآخرين
  • يمكنك تناول الباراسيتامول لتخفيف حدة الأعراض
  • حافظ على شرب الماء بانتظام
  • تجنب البقاء في السرير لمدة طويلة

الأعراض الخفيفة والمتوسطة والشديدة للإصابة بمتحور أوميكرون من فيروس كورونا (كوفيد-19) والإجراءات التي يُوصى باتباعها. مؤسسة الرعاية الصحية الأولية مؤسسة حمد الطبية قطر إنفوغراف انفوغراف

الأعراض المتوسطة للإصابة بسلالة أوميكرون

  • حمى شديدة
  • آلام في العضلات
  • ضيق في التنفس عند الحركة مع حدوث تشبع الدم بالأكسجين عند معدل أقل من 94% عند تنفس هواء الغرفة.
  • آلام أسفل الظهر
  • سعال جاف
  • قشعريرة مع شعور مستمر بالرعشة
  • الغثيان والقيء والإسهال

الإجراءات اللازمة في حالة الأعراض المتوسطة للإصابة بسلالة أوميكرون

  • اعزل نفسك
  • تجنب التواصل مع أفراد أسرتك والأفراد الآخرين
  • يمكنك تناول الباراسيتامول لتخفيف حدة الأعراض
  • حافظ على شرب الماء بانتظام
  • تجنب البقاء في السرير لمدة طويلة
  • إذا كنت تبلغ من العمر 60 عاما أو أكثر أو تعاني من أمراض مزمنة خطيرة مثل السرطان أو قصور القلب أو ضعف في المناعة أو فشل كلوي، فاتصل بخط المساعدة الخاص بمرضى كورونا.

الأعراض الخفيفة والمتوسطة والشديدة للإصابة بمتحور أوميكرون من فيروس كورونا (كوفيد-19) والإجراءات التي يُوصى باتباعها. مؤسسة الرعاية الصحية الأولية مؤسسة حمد الطبية قطر إنفوغراف انفوغراف

الأعراض الشديدة للإصابة بسلالة أوميكرون

  • ألم في الصدر
  • زرقة في الشفاه أو الوجه
  • الارتباك أو عدم الاستجابة
  • التعب الشديد وآلام الجسم
  • ضيق في التنفس حتى عند عدم بذل أي جهد، مع حدوث تشبع الدم بالأكسجين عند معدل أقل من 94% عند تنفس هواء الغرفة.

الإجراءات اللازمة في حالة الأعراض الشديدة للإصابة بسلالة أوميكرون

يجب على الأفراد الذين يعانون من أعراض شديدة توحي بالإصابة بكوفيد-19 طلب الرعاية الطبية بشكل فوري.

طالما أن أوميكرون خفيف فلماذا لا تصاب به حتى تكتسب المناعة؟

الجواب هو إياك أن تفعل ذلك، وفقا لما كتبت لينا س. وين، أستاذة زائرة في معهد ميلكن للصحة العامة بجامعة جورج واشنطن، في “واشنطن بوست” (washington post).

وقالت وين “لقد سألني الكثير من الناس السؤال نفسه في الأيام الأخيرة: إذا كان أوميكرون هو البديل الأكثر اعتدالًا، والإصابة به توفر مناعة إضافية، فلماذا لا نعرض أنفسنا له ونصاب به؟ حتى الأفراد الذين كانوا حذرين في السابق يتساءلون هل ينبغي عليهم تعريض أنفسهم عمدًا لأوميكرون؟ إذا كانوا سيصابون بفيروس كورونا عاجلا أم آجلاً، فلماذا لا يحصلون عليه الآن؟”.

وشرحت “أتفهم ضجر الناس من الوباء، وما زلت أعتقد أنه لا ينبغي فرض قيود على التطعيم. لكن فيما يلي 4 أسباب تجعل الناس لا يحاولون عمدًا أن يصابوا بفيروس كورونا”، وهي:

المستشفيات ممتلئة

صحيح أن أوميكرون أخف من المتغيرات السابقة. الغالبية العظمى من الأشخاص الملقحين والمعززين لن ينتهي بهم الأمر إلى المستشفى إذا أصيبوا. لكن البعض سيصاب بمرض شديد. المستشفيات مملوءة بأكثر من طاقتها الاستيعابية في أجزاء كثيرة من الولايت المتحدة. وقد تجاوزت حالات دخول المستشفيات من كوفيد -19 الذروة السابقة في الشتاء الماضي. إذا كنت مريضًا بما يكفي لتحتاج إلى رعاية، فقد تضطر إلى الانتظار لساعات في غرفة الطوارئ لتلقي العلاج، ثم قضاء أيام في غرفة الطوارئ في انتظار سرير المستشفى.

لا أحد يريد مثل هذا التأخير في علاجهم الطبي. يجب أيضا أن نكون قلقين جدا بشأن التأثير على نظام الرعاية الصحية لدينا. قد يكون أوميكرون أقل شدة، خاصة للملقحين، لكن الحجم الهائل للعدوى يكتسح مستشفياتنا مرة أخرى. حان الوقت الآن للتخلص من الضغط على مستشفياتنا، وليس إضافة المزيد من الضغط.

Continue Reading

صحة

كيمياء البرغل و كيمياء الارز

Avatar

Published

on

By

لفرق بين الرز والبرغل هو كالفرق بين السماء والأرض
بينما الرز خال كليا من اي فائدة وما هو إلا طعام يرفع السكر مثل الصاروخ
فإن البرغل بالعكس تماما فهو طعام خرافي ملئ بالفوائد ولا يرفع السكر لإحتوائه على الألياف التي تخمد نار السكر
دعونا نتعرف على خصائص الاثنين .

البرغل يحتوي كل 100 غم على
بوتاسيوم 574 ملغ
ألياف 26 غم
بروتين 17 غم
فيتامين 6 %25
مغنيسيوم %57
حديد %18

الرز يحتوي كل 100 غم على
بوتاسيوم 55 ملغ
ألياف 0.6 غم
بروتين 4 غم
فيتامين 6 %5
مغنيسيوم %4
حديد %1

بالحقيقة أن الحقائق الغذائية بين الاثنين صادمة فعلا . كل شي غني في البرغل وكل شي فقير في الرز .
نلاحظ الفرق الكبير في كمية البروتين والالياف والحديد الهائلة في البرغل . لاحظ كمية فيتامين B6
في البرغل الكبيرة جدا وهذا الفيتامين يدعم النظام المناعي بشكل هائل . أما المغنيسيوم فهو يدخل في دعم عشرات الانزيمات في الجسم.
فعلا أن البرغل هو كنز مخفي . وهو مسامير الركب كما قالوا
#صحتيفيغذائي

Continue Reading
error: Content is protected !!