أعلن باحثون في جامعة جنيف عن تطوير طريقة سريعة وفعالة لتحديد البروتينات بشكل فردي باستخدام تقنية المسام النانوية، مع دمج الذكاء الاصطناعي لتحليل الإشارات الكهربائية المعقدة. ونشرت الدراسة في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية عام 2026، تحت إشراف الأستاذ المشارك تشان كاو، وبمشاركة الطالبة المتقدمة فيرينا روكس ككاتبة أولى. تعتمد تقنية المسام النانوية على وجود فتحة مجهرية بحجم النانومتر في غشاء خاص، وعند مرور الجزيئات خلالها، تتسبب في تعطيل مؤقت للتيار الكهربائي، مما يولد بصمة كهربائية فريدة تميز كل جزيء. وعلى الرغم من ملاءمة هذه التقنية للكشف عن الجزيئات بتركيزات ضئيلة، إلا أن التحكم في مرور البروتينات عبر المسام كان يمثل تحدياً رئيسياً بسبب شحناتها الكهربائية المعقدة التي تجعل الطرق التقليدية المعتمدة على المجالات الكهربائية غير دقيقة. لحل هذه المعضلة، اعتمد الفريق البحثي على ظاهرة التدفق الكهروحركي السائل داخل المسام، والتي تدفع البروتينات عبر الفتحة بغض النظر عن شحنتها الكهربائية، مما يضمن مروراً مستقراً وقابلاً للقياس. ومع ذلك، فإن الإشارات الناتجة عن البروتينات المتشابهة تكون متداخلة وصعبة التفريق يدوياً. ولتجاوز هذا العائق، طوّر الباحثون نظاماً يعتمد على خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل الإشارات الكهربائية المعقدة. حيث يقوم النظام بتجزئة كل إشارة إلى مجموعة من الخصائص القابلة للقياس، مثل مدة الاستجابة وتغير التيار بمرور الوقت، ثم يقوم بتدريب النموذج على الربط بين أنماط هذه الخصائص وبروتينات محددة. وبفضل هذه الآلية، أصبح بالإمكان تمييز البروتينات المتشابهة بدقة عالية حتى عند وجود فروقات طفيفة. تفتح هذه النتائج آفاقاً واسعة في مجالات التشخيص الطبي السريع، والطب الشخصي، وتخزين البيانات الرقمية التي يمكن برمجتها في جزيئات اصطناعية طويلة وقراءتها عبر المسام النانوية. كما يمهد العمل الطريق أمام كشف البروتينات دون الحاجة لعلامات كيميائية أو صبغات، مما يسرع عمليات البحث الحيوي ويقلل التكلفة. ويتجه الفريق حالياً نحو ربط التيار الكهربائي المقاس بشكل منهجي بالتسلسل البروتيني، مما يتيح تحليل عينات بروتينية جديدة ومجهولة الهوية مباشرة دون الاعتماد على القياسات المعهودة. ويُعد هذا التقدم خطوة جوهرية في تحسين دقة التحليل الجزيئي ودمج التقنيات الحيوية مع الحوسبة المتقدمة.