بحلول الوقت الذي يتسبب فيه مرض باركنسون في ظهور أعراض يمكن ملاحظتها مثل فقدان السيطرة على العضلات، غالباً ما يكون قد تقدم إلى المرحلة التي يصعب علاجها، وفي محاولة للكشف عن المرض في وقت مبكر، طور العلماء "أنف إلكتروني" يستطيع أن يشمه.
تصميم أنف إلكتروني للكشف عن مرض باركنسون
يفرز الأشخاص المصابون بمرض باركنسون كمية أعلى من المعتاد من الزهم، وهي مادة دهنية تنتجها الغدد الدهنية في الجلد، وبالإضافة إلى ذلك، يحتوي هذا الدهن على مستويات غير طبيعية من بعض المركبات العضوية المتطايرة، مما يعطي المادة رائحة مميزة.
ومع بعض الاستثناءات الملحوظة، لا يمكن للبشر اكتشاف هذه الرائحة، ويمكن تحليلها عن طريق كروماتوغرافيا الغاز، وهي عملية قياس الطيف الكتلي، على الرغم من أن القيام بذلك يستغرق وقتاً طويلاً ويتطلب معدات ضخمة ومكلفة موجودة في منشآت متخصصة.
أنف إلكتروني مصمم لاكتشاف مرض باركنسون في رائحة الجلد
في محاولة لنقل مثل هذا الاختبار إلى العيادات العادية ومكاتب الأطباء، ابتكر علماء من جامعة تشجيانغ الصينية "الأنف الإلكتروني"، حيث يجمع جهاز النموذج الأولي المحمول، الذي لا يشبه أنف الإنسان، بين تقنية كروماتوغرافيا الغاز وما يُعرف باسم مستشعر الموجات الصوتية السطحية، وهو يقيس تركيزات غازات معينة بناءً على كيفية تفاعلها مع الموجة الصوتية.
قام الباحثون بمسح الجزء العلوي من الظهر لـ 31 مريضاً بمرض باركنسون و 32 متطوع سليم، من أجل الحصول على عينات دهنية وتحليلها بواسطة الأنف الإلكتروني، وباستخدام خوارزميات التعلم الآلي، تمكن الجهاز من تحديد ثلاثة مركبات للرائحة: الأوكتانال، أسيتات هيكسيل والألدهيد البري، والتي اختلفت بشكل كبير في التركيز بين المجموعتين.
كيفية استخدام الأنف الألكتروني
باستخدام هذا النموذج التشخيصي، تم استخدام الأنف الإلكتروني لتحليل 24 عينة إضافية من الدهون، نصفها من مرضى باركنسون ونصفها من غير المصابين بمرض باركنسون، وتبين أن دقة الجهاز بلغت نسبة 70.8 في المائة في تحديد الأفراد المصابين بالمرض، على الرغم من أن هذا الرقم ارتفع إلى 79.2 في المائة عندما تم تحليل الملف الشخصي لرائحة الجسم بالكامل، حيث يؤدي مرض باركنسون أيضاً إلى زيادة إنتاج الخميرة، جنباً إلى جنب مع بعض الإنزيمات و الهرمونات.
هذا ويأمل العلماء أنه بمجرد تطوير هذه التكنولوجيا، والتي ستشمل اختبارها على عدد أكبر من الأشخاص، يجب أن تزيد دقتها بشكل كبير.
