أكد الدكتور الدكتور محمد حسن، أستاذ الفيزياء بجامعة أريزونا، ومخترع أسرع مجهر إلكتروني على مستوى العالم، في حواره مع موقع شهد، أن الاختراع الجديد، يهدف إلى تقليل وقت العملية الجراحية، إذ يتيح التصوير الدقيق والتحديد الواضح للأنسجة للجراحين إجراء العمليات الجراحية بسرعة وأمان أكبر، وهذا يقلل من وقت الجراحة ويقلل من الوقت الذي يقضيه المرضى تحت التخدير، ومن ضمن استخداماته الطبية، دراسة السطح الخارجي للعينات بمختلف أنواعها واظهار التكوينات الدقيقة لتلك السطوح، فضلا عن كونه يصور الحمض النووي بدقة عالية، وإلى نص الحوار:
ما مدى استفادة الطب من الاختراع الجديد؟
المجهر الذي اخترعناه، من ادق الاختراعات في مجالات الفحص والنظر في داخل الخلايا أو الفيروسات قياساً الى المجاهر الضوئية المستخدمة، إذ تتغير بقوة التمييز لدى المجاهر الضوئية، علاوة على استخداماته في العلوم الطبية، والعلوم الحيوية، لتطوير الأدوية، وتحليل الذرات.
ما الذي يميز هذا المجهر عن غيره؟
هذا المجهر يتيح تصوير ديناميكيات الإلكترون في الوقت الحقيقي، وهو الأول من نوعه الذي يحقق دقة زمنية في نطاق الأتوثانية.
حدثنا عن رحلتك التي قادتك إلى بناء أسرع مجهر إلكتروني في العالم؟
منذ بداياتي في جامعة القاهرة، كنت مفتونًا بحركة الإلكترونات وكيف تتفاعل مع بعضها البعض، كنت أحلم بفهم هذه الديناميكيات المعقدة وتصويرها، حلمي هذا تبلور أكثر عندما ألهمني العالم أحمد زويل، الحائز على جائزة نوبل، الذي أظهر لنا كيف يمكن استخدام الفيمتوثانية لفهم التفاعلات الكيميائية.
كيف ساهمت تجربتك مع زويل وكراوس في تشكيل رؤيتك العلمية؟
من زويل تعلمت أهمية الرؤية الواضحة والطموح لتحقيق أهداف بعيدة المدى، ومن كراوس تعلمت أن لا شيء مستحيل، عندما انضممت إلى فريق زويل في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، كان لديه مجهر إلكتروني بدقة زمنية أقل من البيكو ثانية، أدركت حينها أن حلمي بتصوير الإلكترونات يتطلب دفع الحدود نحو نظام الأتوثانية.
اقرأ أيضًا: بعد نجاحه في تصوير حركة الإلكترونات في الزمن الفعلي.. موسوعة جينيس تسجل إختراعه
حدثنا عن رحلتك لإنشاء أسرع مجهر إلكتروني؟
عندما انضممت إلى جامعة أريزونا كأستاذ مساعد، كانت رؤيتي واضحة، وهي تطوير مجهر إلكتروني يعمل في نطاق الأتوثانية، مع فريق صغير ودعم مالي كبير من مؤسسات بحثية، تمكنا من تطوير تقنيات البوابات الضوئية لإنشاء نبضات إلكترونية فائقة السرعة.
وفي النهاية، نجحنا في تحقيق دقة زمنية بلغت 625 أتوثانية، وهو إنجاز وثقناه في مجلة Science Advances وحصدنا بسببه رقمًا قياسيًا في موسوعة جينيس.
وعلى سبيل المثال، استخدمناه لتصوير حركة الإلكترونات في الجرافين، وهذا يفتح آفاقًا واسعة لفهم الفيزياء الأساسية وتطبيقاتها في الكيمياء وعلم المواد والبيولوجيا، والأجهزة الطبية.
ما الخطوة المقبلة؟
نخطط لإنشاء منشأة تصوير كمي فائق السرعة مع مجهر إلكتروني مبرد، وأطمح إلى رؤية حركة الإلكترونات في الحمض النووي والبروتينات، كما أننا نستكشف استخدامات تقنية الأتوثانية في تطوير مفاتيح بصرية فائقة السرعة يمكنها رفع سرعة معالجة البيانات بشكل غير مسبوق.
ما رسالتك للجيل الجديد من الباحثين؟
رسالتي لكل الباحثين: لا تخشوا الحلم بأفكار تبدو مجنونة، العلم يتطلب الجرأة والطموح، عندما أخبرت زملائي لأول مرة عن رغبتي في تصوير الإلكترونات، بدا الأمر مستحيلًا، واليوم، نحن نصنع تاريخًا جديدًا في العلوم.
ما هي أهمية الميكروسكوب الإلكتروني في المجالات الأخرى؟
يعتمد الميكروسكوب الإلكتروني على توجيه حزم من الإلكترونات نحو العينة المستهدفة، تتفاعل الإلكترونات مع العينة، ويتم التقاط هذه التفاعلات بواسطة العدسات وتحويلها إلى صور مفصلة باستخدام مستشعر الكاميرا، فيما يمتلك أهمية كبيرة في مختلف المجالات العلمية، فهو لا يقتصر على دراسة حركة الإلكترونات فقط، بل يُعد ابتكارًا يساهم في الكشف عن أسرار الحياة ويساعد في فهم الظواهر الطبيعية بعمق.
