به گزارش خبرنگار مهر، فراخوان ششمین دوره جایزه مصطفی از آبان ۱۴۰۲ در سه حوزه علوم فناوری اطلاعات و ارتباطات، علوم و فناوری زیستی و پزشکی و همچنین علوم پایه و مهندسی منتشر شد و پس از بررسی‌های دقیق، سه دانشمند از ایران، ترکیه و هند به عنوان برگزیدگان ششمین دوره جایزه مصطفی ۲۰۲۵ معرفی شدند.
مهمت تونر، متولد ۱۹۵۸ در استانبول ترکیه، با توسعه فناوری میکروفیلویدیک در جداسازی سلول‌های تومور برای تشخیص سریع بیماری‌ها، به عنوان برگزیده در حوزه علوم فناوری زیستی و پزشکی شناخته شد. وهاب میررکنی، متولد ۱۹۷۹ در ایران، با فعالیت‌های برجسته در زمینه الگوریتم‌های هوش مصنوعی، نماینده حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات است و محمد خواجه نذیرالدین، متولد ۱۹۵۷ در هند، با فناوری سلول‌های خورشیدی حساس به رنگ و پروسکایت که نقشی مهم در توسعه انرژی پاک دارد، سومین برگزیده این دوره محسوب می‌شود.
نگاهی به زندگینامه مهمت تونر برگزیده جایزه مصطفی ۲۰۲۵
سال ۱۹۵۸، مهمت تونر در محله‌ای کوچک از استانبول به دنیا آمد. سال‌های ابتدایی زندگیش چندان با علاقه به درس گره نخورده بود. او بیشتر دل به زمین فوتبال و تنیس داده بود و از هر فرصتی برای اسکی استفاده می‌کرد؛ ورزشی که به آن دسترسی آسانی نداشت. با وجودی که میل به ورزش بر کتاب و درس در او غلبه داشت اما بذر یادگیری مسائل علمی در خانه کاشته شده بود. به گفته او خانواده‌اش همیشه علاقه‌مند به یادگیری بودند و پدر و مادرش تأثیر زیادی بر علاقه او به تحصیل و دانش داشتند. در آن روزهای ترکیه، دانشگاه خصوصی وجود نداشت و آموزش‌های عالی رایگان بودند؛ فرصتی که به تونر امکان داد در استانبول آموزش باکیفیت و رایگان دریافت کند. همین زیرساخت‌های خانوادگی و اجتماعی، بستر تغییری شد که بعدها تونر را از دنیای ورزش به علم کشاند.
دوست داشت پزشک یا جراح شود اما ....
با وجودی که مهمت تونر دوست داشت جراح یا پزشک شود، در نظام گزینش سراسری ترکیه نمره‌اش به آن نرسید و سر از رشته مهندسی مکانیک در دانشگاه فنی استانبول درآورد. همان‌جا بود که آشنایی با پروفسور استر و رمضان کلیچ، نگاهش را به علم عمیق‌تر کرد. آن‌ها او را با این ایده که علم به معنی قدم‌گذاشتن به مکان‌هایی است که پیش از ما کسی به آن سر نزده است، با لذت کشف آشنا کردند. تونر که تا پیش از دانشگاه مانع اصلی حرکتش در سرزمین علم بی‌میلی به درس بود، در همین سال‌ها واقعاً عاشق درس خواندن شده بود. به گفته خودش، از دانشجویی معمولی به یکی از بهترین‌ها در دانشگاه بدل شد و همین علاقه تازه، مسیر مهاجرت به آمریکا را هموار کرد. او به چند دانشگاه درخواست داد و سرانجام راهی MIT شد؛ جایی که رشته نوپای مهندسی پزشکی تازه شکل گرفته بود. این رشته برای تونر بهترین فرصت بود زیرا با وارد کردن مهندسی به عرصه سلامت، می‌توانست به همان رویا نخستینش برای نقش‌آفرینی در پزشکی نزدیک شود. زمانی که مهمت تونر به MIT رسید، هنوز یک مهندس مکانیک بود.
در همان روزهای نخست، با استادان بسیاری گفت‌وگو کرد تا آینده‌اش را شکل دهد. در آن زمان، مهندسی پزشکی رشته‌ای بود که چندان جدی گرفته نمی‌شد. باوجود فضای سردی که این نگاه‌ها بوجود آورده بود، تونر انتخابش را کرده بود. او می‌خواست کاری را انجام دهد که هم تازه باشد و هم تأثیری مستقیم بر پزشکی بگذارد. با استادان مختلف صحبت کرد، بیشتر آموخت و در نهایت تصمیم گرفت مسیر مهندسی پزشکی را دنبال کند. همین علاقه به سلامت بود که او را در برابر همه تردیدها و دلسردی‌ها ثابت‌قدم نگه داشت و انتخابش را قطعی کرد.
از پژوهش در حوزه زیست سرمایی تا شکار سلول‌های سرطانی
تونر دکتری خود را تحت راهنمایی‌های استاد ارنست کراواهو ، یکی از نخستین دانشمندان حوزه زیست‌سرمایی در MIT آغاز کرد. موضوع دکتری او نظریه تشکیل یخ درون‌سلولی بود؛ پژوهشی که برای نخستین بار نامش را در جامعه علمی مطرح کرد و بعدها شالوده کارهایش در زیست‌حفاظت شد. پنج سال همکاری با کراواهو، نه‌تنها پایه علمی محکمی برای او ساخت، بلکه به دوستی عمیقی انجامید که تا زمان درگذشت استاد ادامه یافت. همین پژوهش‌ها نگاه او را به کاربردهای مهندسی در پزشکی به‌ویژه ترمودینامیک گره زد. پس از استادان دوران کارشناسی، کراواهو سومین کسی بود که مسیرش را دگرگون کرد. کمی بعد، همکاری با پروفسور مارتین یارموش و پروفسور رونالد تامکینز ، او را به بیمارستان عمومی ماساچوست و دانشکده پزشکی هاروارد رساند. از اوایل دهه ۲۰۰۰، تمرکز تونر به سوی میکروفلوئیدیک رفت؛ فناوری‌ای که جریان ذرات را در کانال‌های میکروسکوپی شبیه‌سازی می‌کند. این فناوری در خدمت مطالعه سلول‌های نادری از جمله سلول‌های بنیادی، جنینی و به‌ویژه سلول‌های سرطانی در گردش خون قرار گرفت. او دریافت که این حوزه آینده‌ی سرنوشت‌ساز دارد؛ چرا که با جداسازی سلول‌های نادر، می‌توان به پایش و تشخیص به‌موقع بیماری‌هایی مانند سرطان و انتخاب داروی مناسب برای بیمار رسید.
ثبت بیش از ۱۰۰ پتنت به نام مهمت تونر
تونر که در سال‌های آغازین پژوهش چندان به ثبت اختراع توجهی نداشت، با هشدار استادش رافائل لی، دریافت که بدون حمایت قانونی، هیچ ایده‌ای به محصول واقعی بدل نمی‌شود. امروزه بیش از صد پتنت به نام تونر به ثبت رسیده که بخش بزرگی از آن‌ها مربوط به حوزه میکروفلوئیدیک است. برخی از این پتنت‌ها به ساخت تراشه‌های میکروفلوئیدیک برای شناسایی و تحلیل سلول‌های نادر اختصاص یافته‌اند که امروزه در زمینه‌های گسترده‌ای از جمله سلامت مغز، بازسازی بافت و زمینه‌های عصبی‌عروقی کاربرد پیدا کرده‌اند.
پژوهشگری که مهندسی و پزشکی را به هم پیوند زد
پس از سال‌ها تلاش و پژوهش، مهمت تونر چندین جایزه و تقدیرنامه علمی نیز دریافت کرده است. از میان فهرست طولانی جوایزش می‌توان به جایزه گروه علمی AACR در سال ۲۰۱۰ اشاره کرد. گروه پژوهشی سرطان شناسی قفسه سینه، مرکز سرطان دانافاربر، این جایزه را به دلیل نشان دادن ارتباط جهش‌های EGFR با پاسخ‌های درمانی به داروهای gefitinib و erlotinib و همچنین شناسایی دو سازوکار جدید مقاومت دارویی دریافت کرد. علاوه‌بر آن در سال‌های قبل‌تر، مجله Popular Mechanics تونر را در میان برندگان جایزه Breakthrough Award معرفی کرد. در سال‌های اخیر نیز، این پژوهشگر به دلیل توسعه دستگاه‌های نانو/میکروفلوئیدیک با کاربردهای بالینی برای جداسازی سلول‌های نادر، در فهرست برگزیدگان جایزه مصطفی ۲۰۲۵ قرار گرفت. با این دستاوردها، تونر توانسته است نقطه عطفی در پیوند میان مهندسی و پزشکی ایجاد کند و پژوهش‌هایش راه تازه‌ای را برای تشخیص و درمان بیماری‌ها باز کند.
با گذشت سال‌ها، تونر همچنان مسیر پژوهش را دنبال می‌کند، جایی که هر کشف کوچک می‌تواند پرسش‌های بزرگ‌تری به همراه داشته باشد. بیش از چهار دهه فعالیت علمی و تجربه تدریس دانشگاهی، تمرکز او را به حمایت از جوانان، ثبت پتنت‌ها و فراهم کردن محیط برای تجاری‌سازی ایده‌ها و بررسی مسائل اخلاقی فناوری‌های نو معطوف کرده است. علاقه‌مندی‌های روزمره او، از ورزش و هنرهای تجسمی تا مطالعه تغییرات اقلیمی همچنان با پژوهش‌هایش گره خورده است و بخشی از راه او در مرزهای ناپیدای زیست‌پزشکی است. تونر باور دارد شکست و چالش همواره وجود دارد و مهم این است که بتوان وضعیت را تحلیل کرد، راهبرد چید و به جای نگاه به گذشته، به آینده متمرکز شد. به گفته او، کنجکاوی باید تقویت شود و ساختاردهی بیش از حد کاهش یابد تا با دادن اختیار عمل به جوانان، پیشرفت‌ها خیلی سریع‌تر از قبل اتفاق بیفتند.
معرفی اثر مهمت تونر برگزیده جایزه مصطفی ۲۰۲۵
در قلمرو علم زیست‌پزشکی، تحولی عمیق درحال وقوع است. اگر روزگاری تشخیص بیماری‌ها با مشاهده علائم بالینی یا نمونه‌برداری‌های تهاجمی ممکن بود، امروز چشم‌اندازی تازه با عنوان بیوپسی مایع در حال شکل‌گیری است؛ روشی که به‌جای بریدن و برداشتن، تنها با مقداری خون می‌کوشد رازهای پنهان درون بدن را برملا کند. این فناوری به‌دنبال شکار سلول‌ها و مولکول‌های نادری است که از درون تومورها، بافت‌های ملتهب یا حتی دستگاه ایمنی، به درون جریان خون راه یافته‌اند. در دل این پیشرفت‌ها، تراشه‌های میکروفلوئیدیک جایگاهی ویژه یافته‌اند. این تراشه‌ها ابزارهایی کوچک هستند که می‌توانند سیالاتی مانند خون را از درون کانال‌هایی به باریکی یک تار مو عبور دهند و در همین میان به جداسازی، تحلیل و بررسی عناصر مختلف آن بپردازند. از جمله نمونه‌های کاربردی این فناوری با تلاش‌های مهمت تونر در اوایل دهه ۲۰۰۰ طراحی شدند.
تحول در شناسایی سلول‌های توموری سرگردان در خون
گروه مهمت تونر با ساخت تراشه‌ای به نام CTC-Chip، تحولی در شناسایی سلول‌های توموری سرگردان در خون ایجاد کردند. سطوح داخلی این تراشه با آنتی‌بادی‌های اختصاصی پوشانده شده‌اند. هنگام عبور آرام نمونه خون، سلول‌هایی که گیرنده این آنتی‌بادی‌ها را روی سطح خود دارند _اغلب سلول‌های توموری_ روی تراشه به دام می‌افتند؛ از سوی دیگر، سایر سلول‌های خونی بدون درگیری عبور می‌کنند. برخلاف روش‌های سنتی، این تراشه نیازی به برچسب‌زنی سلول‌ها پیش از ورود به سیستم ندارد و با دقتی بالا می‌تواند سلول‌های سرطانی را در میان میلیاردها سلول خونی شناسایی و به دام بیندازد.
با نیاز فزاینده به پردازش حجم‌های بالاتر خون، گروه تونر نسخه پیشرفته‌تری از این فناوری به نام CTC-iChip را توسعه دادند. CTC-iChip شامل یک فرایند چندمرحله‌ای برای جداسازی سلول‌هاست که دقت و بازده بالایی دارد. در مرحله اول، سلول‌ها با کمک طراحی هوشمندانه کانال‌ها و نیروی لختی در مسیرهایی مشخص آرایش می‌یابند. گویی قوانین فیزیکی، راهنمای پنهانی هستند که مسیر عبورشان را تعیین می‌کنند. بعد از آن، سلول‌های غیر هدف از جمله گلبول‌های سفید که از قبل با آنتی‌بادی‌های مغناطیسی نشاندار شده‌اند، در مرحله‌ای موسوم به مگنتوفورزیس با استفاده از میدان مغناطیسی از مسیر خارج می‌شوند.
آنچه باقی می‌ماند، سلول‌های سرطانی هستند که بدون نیاز به برچسب‌زنی مستقیم، به‌صورت زنده و دست‌نخورده جمع‌آوری می‌شوند. این ترکیب هوشمندانه از جداسازی فیزیکی و مگنتوفورزیس باعث می‌شود این سلول‌های سرطانی به شکلی دقیق، سریع و در حجم‌های بالا از نمونه خون جدا شوند، بدون این‌که به روش‌های پیچیده و زمان‌بر نیاز باشد. این تحول، قدرت شناسایی توسط انسان‌ها را افزایش داد و راه را برای تحلیل‌های دقیق‌تر و شخصی‌سازی‌شده‌تر هموار کرد. این یعنی، گامی دیگر به سوی پزشکی‌ای که بیشتر می‌بیند و دقیق‌تر درمان می‌کند.
گفتگو با سلول پیش از آنکه به فصلی تلخ تبدیل شوند
نسل‌های جدید تراشه‌های میکروفلوئیدیک اکنون علاوه‌بر کاربرد در جداسازی، می‌توانند محیطی شبیه‌سازی‌شده از بدن را ایجاد کنند. این تراشه‌ها آزمایشگاه‌هایی مینیاتوری هستند که سلول‌ها را زیر ذره‌بین می‌برند و واکنش آن‌ها را به داروها بررسی می‌کنند. این یعنی دیگر سلول جدا نمی‌شود تا صرفا زیر میکروسکوپ دیده شود؛ بلکه با آن گفت‌وگو شکل می‌گیرد. هر سلول، داستانی دارد و فناوری‌های نوین این امکان را می‌دهند تا داستان‌هایشان پیش از آنکه به فصلی تلخ تبدیل شوند، خوانده و مسیرشان تغییر پیدا کند.
ساخت تراشه‌هایی که خوشه سرطانی را از بین می برد
در ادامه پژوهش‌ها، تونر متوجه شد که همیشه پای یک سلول تنها در میان نیست. گاهی، سلول‌های سرطانی به صورت گروهی حرکت می‌کنند. این ساختارهای شناور که با نام خوشه‌های سلول‌های توموری شناخته می‌شوند، از قدرت تهاجمی بیشتری نسبت به سلول‌های سرطانی منفرد برخوردارند. مطالعات نشان داده‌اند که همین گروهی بودن، به آن‌ها جسارت بیشتری برای نفوذ، فرار از ایمنی بدن و تصرف سرزمین‌های جدید در بدن می‌بخشد. در این میان، پلاکت‌ها نیز که زمانی سلول‌های ایمنی و منعقدکننده خون شناخته می‌شدند، با پوشاندن خوشه‌های CTC و حفظ این سلول‌ها، آن‌ها را از شناسایی سیستم ایمنی پنهان و به فرارشان کمک می‌کنند. همه چیز نشان از این است که متاستاز یک حرکت انفرادی نیست. برای شکار این کاروان‌های سرطانی، تراشه‌هایی چون Cluster-Chip و PANDA پا به میدان گذاشته‌اند؛ ابزارهایی ظریف و هوشمند که بدون نیاز به مواد شیمیایی یا برچسب‌های خاص، خوشه‌ها را همان‌گونه که هستند از خون جدا می‌کنند؛ بدون این‌که به ساختارشان آسیبی برسد. طراحی این تراشه‌ها براساس ویژگی‌هایی مانند شکل خوشه‌ها، اندازه و حجم آن‌ها و حتی سرعت حرکتشان در جریان خون انجام شده است. ایجاد شرایطی که در آن هم سلول‌های منفرد و هم ساختارهای پیچیده سلولی بدون آسیب استخراج شوند، می‌تواند تحلیل‌های دقیق مولکولی را رقم بزند و انسان‌ها را به این درک برساند که این سلول‌ها چگونه از سیستم ایمنی فرار می‌کنند.
فناوری که تیزبین است؛ میکروفلوئیدیک ها توان شناسایی سلول های بنیادی را هم دارند
تا دیروز، میکروفلوئیدیک را فقط شکارچی سلول‌های سرطانی می‌دانستند. امروزه این فناوری ریز و هوشمند، در میدان‌های تازه‌ای نیز ظاهر شده است. حالا همان تراشه‌هایی که می‌توانستند سلول‌های سرطانی را ردیابی کنند، توان شناسایی سلول‌های بنیادی، ذرات بسیار ریز میان‌سلولی مانند وزیکول‌های خارج‌سلولی و حتی ویروس‌ها را هم دارند. این فناوری چشمی تیزبین است که به خون و دیگر مایعات بدن دوخته شده و می‌تواند کوچک‌ترین نشانه‌ها را ببیند. با کمک نانوساختارها که با توجه به ابعاد کوچکشان دارای خصوصیات ویژه‌ای هستند، دقت و کارایی این سیستم‌ها بیشتر هم شده است. این پیشرفت‌ها همچنان که به درمان بیماری‌ها کمک می‌کنند، در درک بهتر گفت‌وگوی سلول‌ها با هم و پیام‌رسانی میان آن‌ها نیز دخیل است و حتی می‌تواند زودتر از آنکه بیماری علائمی نشان دهد، هشدارهایش را شناسایی کند. این ابزارها در حال حاضر در پژوهش‌ها برای بررسی پاسخ ایمنی بدن یا تشخیص زودهنگام برخی بیماری‌های عفونی آزمایش می‌شوند. هرچند هنوز به مرحله استفاده گسترده بالینی نرسیده‌اند اما نویدبخش‌اند.
برخی فناوری های گروه مهمت تونر به کلینیک ها راه یافته است
دیگر لازم نیست منتظر علائم شدید بمانیم یا سراغ روش‌های پیچیده و پرهزینه برویم. این تراشه‌های دقیق و ساکت، اطلاعات ارزشمندی در اختیار ما می‌گذارند؛ اطلاعاتی که می‌توانند مسیر درمان را از همان آغاز، دگرگون کنند. همچنین موفقیت‌های این فناوری به محیط‌های آزمایشگاهی و بیمارستانی محدود نمی‌شوند. در سال‌های اخیر، برخی از فناوری‌های گروه تونر وارد مرحله آزمایش‌های بالینی شده‌اند و به صورت تست‌های تشخیصی تجاری به کلینیک‌ها راه یافته‌اند. این ابزارها به پزشکان کمک می‌کنند تا با پایش دقیق‌تر وضعیت بیماران سرطانی تحت درمان، اثربخشی داروها را سریع‌تر ارزیابی و در صورت نیاز درمان را تنظیم کنند. پیشرفت‌های میکروفلوئیدیک، به‌ویژه با تلاش‌های پژوهشگرانی مانند تونر، مسیر را برای پزشکی شخصی باز کرده است؛ پزشکی‌ای که در آن وضعیت زیستی هر بیمار به‌طور ویژه بررسی و درمانی متناسب با همان فرد انتخاب می‌شود.
فناوری کوچک اما تحول ساز بزرگ در زندگی بشر!
این فناوری‌های نوین نشان دادند که چگونه ابزارهای کوچک میکروفلوئیدیک می‌توانند در ابعادی بزرگ، زندگی انسان‌ها را متحول کنند. در لابه‌لای قطرات خون، میان ذرات نامرئی و در دل ساختارهایی که شاید با چشم دیده نشوند، اثرات‌شان برای جان انسان‌ها، بسیار دیده‌شدنی است. پژوهشگران پلی ساختند میان زیست‌شناسی و مهندسی که آینده پزشکی را شکل می‌دهد؛ پزشکی‌ای که در آن، هر سلول قصه‌ای برای گفتن دارد. در دنیایی که درمان باید خاص هر فرد باشد، شاید کلید این مسیر در خواندن همین داستان‌های پنهان سلول‌ها نهفته است که می‌توانند سرنوشت درمان را تغییر دهند و زندگی‌ها را نجات دهند.