اقترح باحثان بارزان من الجامعة الأمريكية في رأس الخيمة (AURAK) إطارًا جديدًا للكشف عن أنواع مختلفة من خلايا الكلى التالفة باستخدام مسرع الأجهزة.
أظهر الدكتور عرفان غاني ، الأستاذ المشارك – هندسة الحاسوب بكلية الهندسة ، والدكتور رواد حديفي ، الأستاذ المشارك في التكنولوجيا الحيوية الطبية ، طريقة جديدة للكشف عن سمية الخلايا في الوقت الفعلي باستخدام طريقة تعتمد على رؤية الكمبيوتر ، تختلف عن طريقة شائعة الاستخدام تستغرق وقتًا طويلاً لفحص التغيرات البيوكيميائية والهيكلية للخلايا.
للحصول على أحدث العناوين ، تابع قناتنا على أخبار Google عبر الإنترنت أو عبر التطبيق.
الكلى البشرية هي أعضاء حيوية داعمة للحياة تنظم توازن السوائل وتحافظ على نظافة الدم. تحتوي كل كلية على ملايين الهياكل الصغيرة التي تسمى النيفرون والتي تعمل معًا لتصفية الفضلات التي يجب إفرازها من الجسم ، مثل السموم والنفايات التي تنتجها الخلايا والسوائل الزائدة ، والتي يتم إزالتها من الدم عن طريق البول.
النبيب القريب هو جزء رئيسي من الكلى ويؤدي وظائف رئيسية ، ولكنه أيضًا حساس للإصابة من عدة أسباب ، مما يؤدي إلى انخفاض في وظائف الكلى. من أكثر أنواع الخلايا شيوعًا المستخدمة في دراسة وظائف الكلى البشرية خلايا الكلى القريبة البشرية. يمكن زراعة هذه الخلايا والحفاظ عليها في المختبر.
ركز الدكتور غني والدكتور حديفي على استكشاف كيفية تأثير الظروف السامة مثل توازن الأيونات غير الطبيعي أو وجود مواد كيميائية في الكلى على بقاء خلايا الكلى القريبة البشرية.
في دراساتهم ، حاولوا اختبار بقاء خلايا الكلى البشرية في ظروف يكون فيها الكالسيوم في البيئة المحيطة أعلى من المعتاد. في الدراسات السابقة ، كان اختبار نشاط هذه الخلايا يتم بشكل شائع عن طريق فحص التغيرات البيوكيميائية والهيكلية لهذه الخلايا في ظروف مختلفة ، بما في ذلك التجارب الصعبة والمستهلكة للوقت والمكلفة.
تقنية تعتمد على الرؤية الحاسوبية
لمعالجة أوجه القصور في الأساليب الحالية ، ابتكر الدكتور غني منهجًا يعتمد على الرؤية الحاسوبية. في التقنيات القائمة على رؤية الكمبيوتر ، يمكن تحليل صور الخلايا ، على سبيل المثال ، بسرعة بحثًا عن علامات الأمراض ، مما يتيح تشخيصًا أكثر دقة في جزء صغير من الوقت وتكلفة الأساليب التقليدية.
“النظام الحالي به العديد من النواقص والقصور. قال الدكتور غني إن تركيزنا كان على التخفيف من هذه العوامل من خلال استخدام الرؤية الحاسوبية ، ونجحنا في تحقيق نتائج مذهلة. “تم استكمال التقنية القائمة على رؤية الكمبيوتر من خلال الحوسبة القابلة لإعادة التشكيل والتي توفر مرونة البرنامج جنبًا إلى جنب مع الأداء العالي للأجهزة مع نسيج حوسبة عالي السرعة مرن للغاية ، يسمى مصفوفات البوابة القابلة للبرمجة الميدانية (FPGAs).”
وقال إن مسرع الأجهزة المقترح يستغرق 400 ثانية فقط لاكتشاف كل صورة خلية ، وهو تحسن كبير مقارنة بالحلول القائمة على البرامج.
قال الدكتور حديفي: “تقنيتنا تتفوق على النموذج الحالي. لقد أثبتنا أن الفحص البصري للخلايا التي تنمو في ظل ظروف مختلفة باستخدام المجهر أسرع من الاختبارات البيوكيميائية. “
لتوسيع هذا العمل بشكل أكبر ، يتصور المؤلفون تطوير حل شامل مع خط أنابيب معزز مع توفير موارد إضافية.
اقرأ المزيد: تقلل الأدوية المضادة لمرض السكر من مخاطر الإصابة بأمراض القلب والكلى