طور باحثون في مراكز «فراونهوفر» الألمانية نظام استشعار ذكياً لمراقبة إنتاج الخلايا الجذعية الثلاثية الأبعاد في المفاعلات الحيوية، ما يضمن جودة الأنسجة المستخدمة بفحص الأدوية واختبار سميتها بدقة متناهية.
وينجح النظام الجديد، الذي يجمع بين خبرات معهد الهندسة الطبية الحيوية ومعهد الاختبارات غير المدمرة، في استبدال التقييمات اليدوية التقليدية بمراقبة آلية مستمرة تعتمد على الذكاء الاصطناعي، ما يقلل من هدر المواد الباهظة الثمن والوقت الضائع في عمليات الإنتاج المعقدة.
ويعتمد الابتكار على منصة استشعار مستقلة متعددة الوسائط تُدعى «MAUS»، تقوم بتحليل بيئة الخلية عبر مجسات تقيس مستويات الجلوكوز والأكسجين والحموضة، بالتزامن مع كاميرات ذكية ترصد نمو وحجم «الكريات الخلوية» في أجزاء من الثانية.
وأوضح توماس فيلتن، مدير المشروع، أن النظام يعمل دون الحاجة إلى تلوين الخلايا أو استخدام علامات كيميائية، ما يحافظ على سلامتها، كما يتوافق مع المعايير الدولية الصارمة لوكالات الأدوية الأمريكية والأوروبية (EMA) عبر تقنية التحليل العملياتي المستمر.
ويتميز النظام بقدرته على معالجة البيانات محلياً دون الحاجة لاتصال سحابي، ما يضمن أعلى مستويات الأمان لبيانات الشركات الحساسة، مع إمكانية تكييفه بمرونة لخدمة أبحاث الخلايا الجذعية أو الإنتاج الصناعي الضخم.
وبفضل تقنيات الربط اللاسلكي، مثل «البلوتوث» والاتصال القريب المدى، يتيح النظام قراءة البيانات من داخل أنابيب المفاعل دون كابلات معقدة، وهو ما يمثل نقلة نوعية في تحويل المختبرات البيولوجية إلى بيئات رقمية ذكية تضمن سيادة البيانات وجودة المنتج النهائي.