طهرانچی، شهید علمی که قلب را از سکته خاموش نجات داد

دکتر طهرانچی، پژوهشگر ایرانی، با توسعه مگنتومتر‌های «Pump-Probe» (دستگاه‌هایی که با دو پرتو نوری، اتم‌ها را برای ردیابی میدان‌های فوق‌ضعیف تحریک می‌کنند)، این فناوری را به واقعیت تبدیل کرده‌است.

دکتر محمد مهدی طهرانچی؛ استاد فیزیک و محقق برجسته ایرانی در زمینه‌های فیزیک حالت جامد، نانوفناوری، مغناطیس و سنسور‌های مغناطیسی؛ در پی اقدام تروریستی رژیم صهیونیستی در صبح روز ۲۳ خرداد ۱۴۰۳ به شهادت رسید.

وی با سال‌ها سابقه تحقیقاتی در عرصه‌های مختلف فیزیک مواد، نقش مهمی در توسعه دانش بنیادی و کاربردی در حوزه‌های مرتبط با مواد پیشرفته و فناوری‌های مدرن ایفا کرد.

شهید علم دکتر محمدمهدی طهرانچی به عنوان یکی از استادان پایه ۴۱ نظام آموزش عالی کشور، نقش مهمی در توسعه دانش بنیادی و کاربردی در حوزه‌های مرتبط با مواد پیشرفته و فناوری‌های مدرن داشته است.

یک رادار در قلب

تصور کنید سنسوری که مثل یک رادار نامرئی، تغییرات مغناطیسی قلب را در حد «فمتوتسلا» (کوچک‌ترین واحد مغناطیسی) ثبت می‌کند.

مقاله شهید دکتر طهرانچی با عنوان «تشخیص ایسکمی میوکارد با مگنتومتر اتمی Pump-Probe» این معجزه را اثبات کرد. این کشف، دریچه‌ای به دنیایی باز می‌کند که تشخیص پزشکی، سریع، ارزان و بدون درد خواهد بود.

از کشف فارادی تا سنسور‌های قلب‌نگار

داستان مگنتواپتیک از وقتی آغاز شد که مایکل فارادی دید «نور پلاریزه‌شده» (نوری با جهت مشخص) در میدان مغناطیسی می‌چرخد، مثل کلیدی که در قفل مغناطیسی می‌چرخد. این اثر ساده، در قرن بیستم به ابزار‌های پزشکی بدل شد. 

دهه ۱۹۷۰، با مگنتوکاردیوگرافی (ثبت میدان مغناطیسی قلب)، پزشکان فهمیدند قلب سیگنال‌های مغناطیسی ضعیف (پیکو تسلا) تولید می‌کند، ضعیف‌تر از آهنربای یخچال. 

قدیمی‌ترین دستگاه‌ها، «SQUID»‌ها بودند که نیاز به سرمای شدید داشتند، مثل یخچال‌های آزمایشگاهی غول‌پیکر. اما دکتر طهرانچی و همکارانش، با Pump-Probe، پمپ نوری برای برانگیختن «اتم‌های قیصر» (گازی با خواص مغناطیسی جادویی) و حساسیت را ۱۰۰۰ برابر افزایش دادند، آن هم در دمای اتاق. 

به مانند گوشی هوشمندی که ضربان قلب را چک می‌کند، اما هزاران برابر دقیق‌تر. این پیشرفت، تشخیص ایسکمی را از حدس به علم تبدیل کرد، جایی که ECG معمولی ناتوان است. 

تشخیص بدون تیغ

ایسکمی میوکارد مثل ترافیک در عروق قلب است؛ خون کم می‌رسد، عضله آسیب می‌بیند و سکته رخ می‌دهد. علائم مانند درد سینه، خستگی دیر ظاهر می‌شوند و تست‌های استاندارد فقط نیمی را می‌گیرند.

مگنتواپتیک وارد می‌شود و هر تپش قلب، جریان الکتریکی می‌سازد که میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. در ایسکمی، این میدان‌ها کج می‌شوند. 

مگنتومتر‌های Pump-Probe، بیمار را بدون تماس زیر خود می‌گیرند و نقشه سه‌بعدی می‌کشند. پژوهش در ۲۰۲۲ دکتر طهرانچی روی بیماران واقعی، دقت ۹۵٪ در مراحل اولیه را نشان داد؛ زودتر از آنژیوگرافی پرخطر.

چگونگی کارکرد سنسور‌های جادویی

ساخت این سنسورها، مثل ساخت رادیویی در میان طوفان نویز بود. میدان‌های محیطی (از برق خانه تا زمین) مزاحم‌اند. دکتر طهرانچی، با محفظه‌های «Mu-metal» (فلزی که مغناطیس را بلعیده و بیرون نمی‌دهد) و فیلتر‌های نرم‌افزاری، نویز را صفر کرد. اتم‌های قیصر، مثل جاسوسانی حساس، به کوچک‌ترین تغییر واکنش نشان می‌دهند. 

کاربرد‌های پنهان؛ از قلب تا مغز و صنعت

«مگنتواپتیک» (MEG) فقط در قلب نیست. در مغز، MEG فعالیت نورون‌ها را ردیابی می‌کند؛ برای پارکینسون یا صرع، پیش‌بینی حمله می‌دهد. 

در سرطان، میدان‌های غیرعادی تومور‌ها لو می‌رود. حتی در نفت، عیوب لوله‌ها را بدون تخریب چک می‌کند. دکتر طهرانچی، این را به صنایع برد و اختراعاتی برای رادیوگرافی صنعتی ثبت کرد.

آینده‌ای بدون سکته‌های ناگهانی

مگنتواپتیک، از ایده فارادی به دستاورد دکتر طهرانچی، قلب پزشکی را دگرگون کرد؛ تشخیص غیرتهاجمی ایسکمی با دقت باورنکردنی، که جان میلیون‌ها را نجات می‌دهد. با نانوتکنولوژی و AI، سنسور‌ها جیبی می‌شوند. 

این نه فقط علم، بلکه امیدی است برای جهانی که قلب‌ها پیش از شکستن، ترمیم شوند؛ مثل نجوا مغناطیسی زمین که زندگی را هدایت می‌کند، این فناوری هم بشریت را به سوی سلامتی ابدی می‌برد.