نجحت دراسة بحثية لجامعة فرجينيا كومنولث، كلية فنون التصميم في قطر -إحدى الجامعات الشريكة لمؤسسة قطر للتربية والعلوم وتنمية المجتمع- في تعديل جسيمات النانو للكشف عن آثار الأسيتون في زفير البشر، وهو مؤشر حيوي رئيسي يكشف عن مستويات الجلوكوز غير الطبيعية، لقياس مستويات السكر في جسم الإنسان وذلك باستخدام جهاز كشف الكحول. ويمثل نجاح هذا البحث فرصة للذين لا يرغبون في وخز أصابعهم عند قياس مستوى السكر بالدم، وخاصة بالنسبة لمرضى السكري الذين يتعين عليهم مراقبة مستوى السكر بانتظام. وقال الدكتور خالد سعود، بروفيسور الفيزياء في قسم العلوم والفنون العامة بالجامعة ومقدم الدراسة، إن الفكرة مشابهة لكيفية عمل الجهاز الذي يستخدم في اكتشاف آثار الكحول من أنفاس الشخص.. لافتا إلى أن البحث سيوفر بديلاً للإجراء الأكثر شيوعًا والمستخدم لقياس مستوى الجلوكوز في الدم، وإلغاء عملية وخز الأصابع لسحب الدم . ووفقًا للدكتور خالد سعود، فإن المرحلة التالية في البحث هي تطوير نموذج أولي - جهاز محمول باليد، خفيف الوزن، وسهل التشغيل يشبه أجهزة كشف الكحول، والتعاون مع الطلاب والجهات الطبية لإجراء دراسة على مجموعات من المتطوعين المصابين بمرض السكري.. مشيرا إلى أنه يتم التواصل حاليًا مع الجهات البحثية في الدولة، مثل معهد قطر لبحوث الطب الحيوي، وجامعة قطر، وجامعة وايل كورنيل للطب-قطر، ومؤسسة حمد الطبية لتوسيع نطاق البحث ليشمل الاختبارات على البشر. وأوضح الدكتور سعود أن مرضى السكري يفتقرون إلى الأنسولين لامتصاص السكر الموجود في الدم، وينتج عن هذا العجز سلسلة من حالات فشل التمثيل الغذائي (عمليات الأيض) التي تؤدي إلى ارتفاع تركيز الكيتونات في الدم، مثل حمض الأسيتو أسيتيك (حمض الخليك)، ويتحلل حمض الخليك الموجود في مجرى الدم إلى أسيتون وثاني أكسيد الكربون، والذي بدوره يمكن أن ينتقل إلى النفس عبر الرئتين، تمامًا مثل الكحول في مجرى الدم. وأضاف أنه على الصعيد العالمي، يعمل الباحثون حاليا على استكشاف مفهوم استخدام الزفير في قياس نسبة السكر في جسم الإنسان، ولكن لم يتم التعرف على منتج مادي يعمل بهذه التقنية بعد، منوها بأن ما يميز البحث هو استخدام تقنية النانو والتي تم التوصل من خلالها إلى أن جسيمات النانو شبه الموصلة مثل أكاسيد المعادن يمكنها اكتشاف الأسيتون، ولكن فقط في درجة حرارة تشغيل عالية، وهذا يعني أن ابتكار الجهاز سوف يتطلب مستويات عالية من الطاقة لاكتشاف آثار الأسيتون. وتابع: استهدفنا هذه النقطة بالتحديد. وتعاملنا مع تركيب جسيمات النانو حتى تتمكن من اكتشاف وجود الأسيتون في درجة حرارة الغرفة والذي سيتطلب فقط مصادر طاقة عادية أو حتى بطارية. واكتشفنا في هذا البحث، أن مزيجًا من المعادن النبيلة (وهي المعادن المقاومة للتآكل والأكسدة في ظروف الهواء الرطب،) مثل الفضة والنحاس وجسيمات النانو في الذهب والمدعمة بأكاسيد المعادن مثل أكسيد الزنك وأكسيد التيتانيوم وأكسيد التنجستن سيوفر درجة حرارة تشغيلية عملية تستخدم قدرًا ضئيلًا من الطاقة، ولكن في الوقت نفسه حساسا للغاية وانتقائيا للأسيتون - مما يجعله نموذجًا أكثر استدامة وفعالية من حيث التكلفة . الجدير بالذكر أن الدكتور خالد سعود قام بدراسة تكنولوجيا النانو لأكثر من 20 عامًا، وركز اهتمامه على تطبيق جسيمات النانو القادرة على اكتشاف المؤشرات الحيوية في زفير الإنسان والتي تدل على أمراض مختلفة مثل السرطان ومرض السكري في مراحل مبكرة . وقد ساعد الدكتور سعود في بحثه - الذي استغرق حوالي ستة أشهر لإكماله - اثنان من طلاب المرحلة الثانوية من أكاديمية قطر - الدوحة. وتم تسهيل البحث من خلال منحة مقدمة من الصندوق القطري لرعاية البحث العلمي التابع لمؤسسة قطر.