طريقة قياس لونية باستخدام الهاتف الذكي لتحديد الميمانتين عبر تفاعل قاعدة شيف مع حمض الأسكوربيك

تحويل الهاتف إلى أداة مختبرية

يحمل كثير من الناس في جيوبهم كاميرا قوية دون أن يدركوا أنها قادرة على أداء دور مختبر صغير. تُظهر هذه الدراسة كيف يمكن لهاتف ذكي يومي أن يساعد في التحقق من جودة دواء يستخدم لعلاج مرضى ألزهايمر، مقدِّماً بديلاً أرخص وأكثر صداقة للبيئة مقارنةً بالأجهزة المخبرية التقليدية.

لماذا يحتاج هذا الدواء المضاد للألزهايمر إلى اختبار جديد

الدواء المحوري في هذا العمل هو الميمانتين، وهو دواء يُوصف للمساعدة في إدارة أعراض مرض ألزهايمر. خلافًا لبعض المركبات، لا يمتص الميمانتين الضوء المرئي بطريقة سهلة القياس، لذلك يجب أولًا تغييره كيميائيًا قبل التحليل بالطرق القياسية. كثير من التقنيات الحالية تعتمد على أجهزة مكلفة ومواد كيميائية إضافية واستهلاك طاقة أعلى. سعى المؤلفون إلى طريقة أبسط وأكثر خضرة لقياس كمية الميمانتين في تركيبات الأقراص، مع الحفاظ على موثوقية مماثلة للطرق المختبرية الكلاسيكية.

تحويل دواء عديم اللون إلى إشارة لونية

لجعل الميمانتين مرئيًا، استخدم الباحثون فيتامينًا شائعًا: حمض الأسكوربيك المعروف بفيتامين C. عندما يتفاعل الميمانتين مع حمض الأسكوربيك تحت ظروف دافئة، يتكوّن منتج وردي اللون. للشكل الملون هذا قمّتان امتصاص قويتان للضوء يمكن قراءتهما بواسطة مطياف مخبري تقليدي. عمل الفريق على ضبط ظروف التفاعل بعناية، من خلال تعديل كمية حمض الأسكوربيك ودرجة الحرارة ومدة التفاعل، حتى وجدوا إعدادات تولد لونًا قويًا ومستقرًا وقياسات موثوقة عبر نطاق واسع من تراكيز الدواء.

إتاحة القراءة بواسطة الهاتف الذكي

بدلًا من الاكتفاء بالمطياف، تقدم الباحثون خطوة إضافية وسألوا ما إذا كانت كاميرا الهاتف الذكي يمكن أن تؤدي دور الكاشف. وضعوا صفًا من أنابيب الاختبار التي تحتوي تراكيز مختلفة من محلول الميمانتين الوردي أمام خلفية بيضاء، تحت إضاءة موحدة، والتقطوا صورًا باستخدام هواتف ذكية مختلفة. أعطت الكاميرا ذات الدقة الأعلى نتائج أكثر ثباتًا، فاختاروا جهازًا بدقة 50 ميغابيكسل ومسافة تصوير ثابتة. ثم حُلِّلت الصور باستخدام ImageJ، وهو برنامج مجاني لمعالجة الصور، الذي يقرأ قيم الأحمر والأخضر والأزرق للبكسلات داخل كل أنبوب اختبار. حُوِّلت هذه القيم إلى مقياس لوني مرتبط ليطابق بشكل أفضل شدة اللون الوردي الظاهرة.

مطابقة أداء المختبر مع بقاء منهجية صديقة للبيئة

تبين أن طريقة الهاتف الذكي دقيقة ومتناسقة بشكل ملحوظ. بالنسبة لتراكيز الميمانتين المعتادة في الأقراص، زادت قيم اللون بشكل خطي مع ازدياد كمية الدواء، تمامًا كما فعلت قراءات المطياف. أعطت الطريقتان استعادَات مماثلة لكميات معروفة من الدواء، مع تباينات صغيرة بين تجارب متكررة. رغم أن المطياف التقليدي كان قادرًا على كشف تراكيز أقل قليلًا، فإن طريقة الهاتف حققت حدود كشف منخفضة مناسبة لمراقبة الجودة الروتينية. كما تحقق الفريق من أن المواد المضافة الشائعة في الأقراص لا تؤثر سلبًا على القياس، مؤكِّدين أن الطريقتين قادرتان على تحليل منتجات صيدلانية حقيقية دون تداخل.

التحقق من البصمة البيئية

بعيدًا عن الدقة، درس البحث مدى صداقة كل طريقة للبيئة وسهولة تطبيقها عمليًا، مستخدمين نظامًا جديدًا مقترحًا لتسجيل الأداء يوازن بين استهلاك الطاقة، والمخاطر الكيميائية، والنفايات إلى جانب الأداء التحليلي. سجَّلت الطريقتان كطرق خضراء، لكن تقنية الهاتف تفوقت قليلاً. جاءت ميزتها الرئيسية من جانب الجهاز: كاميرا هاتف محمولة منخفضة الطاقة تحل محل جهاز طاولات أكبر. كما دعمت تحليلية «نظام الإيكوسكيل» الإضافية، التي تمنح نقاط جزاء للمذيبات الخطرة والنفايات واستهلاك الطاقة، أيضًا اختيار طريقة الهاتف كخيار أخضر ممتاز.

ماذا يعني هذا للاختبارات اليومية

بعبارة بسيطة، أظهر المؤلفون أنه من الممكن فحص جرعة دواء ألزهايمر باستخدام القليل سوى تفاعل قائم على فيتامين، وعدد قليل من أنابيب الاختبار، وهاتف ذكي، وبرمجية مجانية. بينما يظل المطياف التقليدي أكثر حساسية قليلاً عند المستويات المنخفضة جدًا، فإن الطريقة المعتمدة على الهاتف دقيقة وقابلة للتكرار وتراعي البيئة، مما يجعلها مناسبة جيدًا للاختبارات الروتينية لأقراص الميمانتين في العديد من البيئات التي تفتقر إلى أجهزة متقدمة.

الاستشهاد: Elagamy, S.H., Barseem, A. Smartphone based colorimetric method for determination of memantine via schiff’s base reaction with ascorbic acid. Sci Rep 16, 14739 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51216-4

الكلمات المفتاحية: قياس لوني بواسطة الهاتف الذكي, أقراص الميمانتين, تفاعل فيتامين سي, الكيمياء التحليلية الخضراء, اختبارات صيدلانية