اشک‌ را جدی بگیرید / این لنز بیماری را تشخیص می‌دهد_صبح سریع

گروهی از دانشجویان مهندسی نانو در دانشگاه واترلو، با طراحی لنزهای تماسی اختصاصی‌ای که توانایی جمع‌آوری اشک را دارند، موفق شدند افق تازه‌ای در عرصه تشخیص بیماری‌ها از طریق مایعات بدن بگشایند. این پروژه نه‌تنها جوایز بسیاری را از آن خود کرد، بلکه امکان تجاری‌سازی و ثبت اختراع نیز برای آن در دست بازدید است.

در نگاه نخست، اشک تنها نشانی از احساسات است، اما گروه پنجم پروژه‌ی نهایی دانشجویان مهندسی نانو (Capstone Group ۵) دانشگاه واترلو نشان داد که اشک‌ها رازهای نهان‌تری نیز در خود دارند؛ از جمله شاخص‌های زیستی مهمی همچون پروتئین‌ها و گلوکز که می‌توانند برای تشخیص بیماری‌های چشمی و حتی بیماری‌های سیستمیک همانند رتینوپاتی دیابتی به کار روال.

این گروه خلاق، با منفعت‌گیری از فناوری نانو و با تمرکز بر پتانسیل‌های تشخیصی اشک، پروژه‌ای متفاوت را به گفتن مطرح نهایی خود اغاز کرد و در آخر، دستاوردی فراتر از انتظار به ارمغان آورد: طراحی یک لنز تماسی دولایه با قابلیت افزایش حجم جمع‌آوری اشک، بدون تشکیل ناراحتی برای فرد منفعت گیری‌کننده. این لنز نوآورانه با منفعت گیری از هیدروژل‌های رایج در لنزهای تماسی ساخته شده است. لایه درونی لنز دارای ریزساختارهایی است که جریان مایع اشک را در شکاف بین دو لایه هدایت می‌کند. این طراحی، علاوه بر جمع‌آوری مؤثرتر اشک، راحتی منفعت گیری را نیز ضمانت می‌کند. لنز این چنین قابلیت جذب و نگهداری مایع را دارد که یک مزیت مهم در فرآیند مثالگیری محسوب می‌شود.

الهام‌قسمت این پروژه، توانایی‌ای از سفر مطالعاتی یکی از اعضای گروه به کره‌جنوبی در سال ۲۰۲۳ می بود. در آنجا، بل شین (Belle Shin) در یکی از کلاس‌ها با کاربردهای حسگرها و مواد زیستی در لنزهای هوشمند آشنا شد. در همین کلاس می بود که نقل شد اشک، همانند بزاق، ادرار و خون، می‌تواند در تشخیص پزشکی نقش داشته باشد. با دقت به سختی‌های حاضر در راه حلهای جاری جمع‌آوری اشک نظیر نوارهای کاغذی زیر پلک یا لوله‌های شیشه‌ای که نیازمند بی‌حسی می باشند، این گروه  تصمیم گرفت راهی کمتر تهاجمی و راحت‌تر را اراعه دهد. آن‌ها تحت راهنمایی دکتر مهلا پودینه، استاد راهنمای پروژه، تمرکز خود را بر بهبود فرآیند جمع‌آوری اشک گذاشتند. قدم بعدی در گسترشٔ این فناوری، می‌تواند افزودن حسگر به لنز برای انجام تحلیل مستقیم باشد.

این پروژه نه‌تنها جایگاه نخست در رقابت‌های داخلی برنامه مهندسی نانو را به دست آورد، بلکه جوایز معتبری چون «مهندس آینده»، جایزه شرکت بیلیس مدیکال (Bayliss Medical) و جایزه بنیاد سانفورد فلمینگ (Sanford Fleming Foundation) را نیز از آن خود کرد. این چنین این تیم در مسابقات طراحی نوآورانه انجمن مهندسان انتاریو (OEC) و مسابقات ملی مهندسی کانادا نیز موفق به کسب مقام دوم شد.

اعضای گروه اذعان دارند که پروژه پایانی آن‌ها، نقطه اوج ازمایش ها علمی و عملی در طول دوره تحصیل بوده است. به حرف های آنان، آزمایشگاه‌های سال چهارم و دوره‌های کارآموزی، آن‌ها را با توانایی‌های ملزوم برای طراحی، مثالسازی و اجرای پروژه‌های پیشرفته آشنا کرد. این چنین دسترسی به منبع های و آزمایشگاه‌های استادان از جمله عوامل کلیدی در پیشبرد پروژه می بود.

آن‌ها نقطه اوج مسیر خود را لحظه‌ای می‌دانند که نمونه اولیه طراحی‌شده بعد از ماه‌ها تلاش و اصلاح، به درستی کار کرد. اکنون، این گروه نه‌تنها به جستوجو ادامه تحصیل در مقاطع تحصیلات تکمیلی در دانشگاه واترلو می باشند، بلکه امکان ثبت اختراع موقت برای این فناوری را نیز در دستور کار قرار داده‌اند.