أنف صناعي يشم “الأسلحة” ويكتشف “أخطر الأمراض”

تعد حاسة الشم من اكثر الحواس تعقيدا ولم يسبر العلم اغوارها بعد .الا ان بارقة امل في معرفة كيفية حدوث عملية الشم قد ظهرت بالتوصل الي انتاج مستقبلات الرائحة معمليا .وهو ما يمهد الطريق امام تطوير اختراع انف صناعي يمكن استخدامه في العديد من التطبيقات التي تفيد البشرية .
فقد تمكن العلماء في معهد ماساشوستس للتكنولوجيا من فهم آلية عملية الشم وحل اللغز القديم عن كيفية التعرف علي الروائح المختلفة . وحتي الان تواجه مجهودات فهم عملية الشم بصعوبة الحصول علي كميات كافية من البروتينات التي تكتشف الروائح والتي تعرف باسم "مستقبلات الشم".
ويعد نظام الشم معقدا الي حد كبير حيث يحتوي علي 400 جين وظيفي وهو مايزيد علي عددها في اية وظيفة اخري .وفي بعض الحيوانات كالكلاب والفئران يصل العدد الي 1000 جين مستقبل للشم.
ويسمح التباين في هذه المستقبلات للانسان والحيوانات بتمييز عشرات الالاف من الروائح المختلفة حيث ان كل رائحة تقوم بتنشيط عدد من هذه الجينات .وهذا التنشيط يجعل الرائحة بمثابة بصمة تمكن المخ من التعرف عليها وربطها بالجسم الذي تشير اليه .
وهذه المستقبلات التي ترتبط بجزيئات الرائحة من البروتينات ذات الاغشية التي تنتشر علي سطح الخلية .ولان اغشية الخلية تتكون من طبقات من جزيئات الليبيدات فإن البروتينات المستقبلة لا تتفاعل مع الماء .وعندما تتم ازالة هذه البروتينات من الخلية وتوضع في وسط مائي فإنها تفقد تكوينها وهو مايزيد من صعوبة فصل البروتينات بكميات كبيرة تسمح بدراستها معمليا .
وفي الدراسة الاخيرة تم الاستعانة بكائنات دقيقة مستخلصة من القمح .وهذه الطريقة تسمح بإنتاج كميات كبيرة من البروتينات المستقبلة للرائحة في وقت سريع بما يسمح بإجراء دراسات وافية تتعلق بتكوينها ووظيفتها علي حد سواء.
ويعتزم العلماء في المرحلة المقبلة للاستفادة من نتائج تلك الدراسة في تطوير انف صناعي يمكنه القيام بالعديد من المهام .وتجدر الاشارة الي انه تم بالفعل تطوير نظام صناعي يقوم بالشم وتمت تجربته في التعرف علي المخدرات والاسلحة .
أما التطوير الذي ينوي الباحثون ادخاله فهو يتعلق بتوظيف تلك التقنية في المجال الطبي .ومن التطبيقات المزمع استخدامها ،الكشف المبكر عن بعض الامراض التي يصاحبها انبعاث روائح من جسم المريض لا تتمكن الانف البشرية من شمها .
ومن هذه الامراض السكري وسرطانات الجلد والرئة والمثانة .كما ان هناك تطبيقات عديدة في مجال الصناعة سيكون للانف الصناعي دور كبير في إتمامها بكفاءة عالية.