الدكتور عبدالله الشمري يشارك في تطوير تطبيق لدراسة الأوكسجين داخل الأنسجة

شارك الدكتور الكويتي عبدالله أحمد الشمري فريق بحثي عالمي متعدد التخصصات ويضم علماء وباحثين دوليين من بريطانيا والدنمارك ، في تطوير  تطبيق يساعد الباحثين لدراسة الكيفية التي ينتقل بها الأوكسجين داخل الأنسجة الحيوية، وذلك من خلال نموذج رياضيات يحاكي النظام الحيوي. لتسليط مزيد من الضوء على ذلك التطبيق المتطور وأهميته تواصلت القبس الإلكتروني مع الدكتور الشمري في لندن .

تطوير تقنية برمجية
ما هو التطبيق المتطور الذي شاركت في إنجازه مع فريقك البحثي؟
تمكن فريقنا البحثي من تطوير طريقة منهجية تتيح للعلماء والباحثين دراسة النظام المرتبط بنقل الأوكسجين في الأنسجة الحيوية من خلال استخدام معادلات رياضية لمحاكاة سلوك هذا النظام. وتم تصميم هذه الطريقة على شكل “خط أنابيب” تمر من خلاله صورة العينة الحيوية بعدة مراحل لمعالجة بياناتها من خلال توظيف أسس ومبادئ علوم الرياضيات والفيزياء البيولوجية. ويعتمد هذا الجانب على ادخال البيانات المستخرجة من صورة العينة في مجموعة من المعادلات الرياضية التي تحاكي سلوك النظام الحيوي. وفي المرحلة الأخيرة يتم عرض البيانات التي تمت معالجتها على شكل تنبؤات لحالة الأوكسجين في النسيج الحيوي. وكذلك عمل الفريق على تسهيل استخدام هذه الطريقة المنهجية من خلال تطوير تقنية برمجية على شكل تطبيق يستخدم على الحاسب الآلي ، مما يتيح للعلماء والباحثين درجة أعلى من الإنتاجية في دراساتهم النظرية والمخبرية. وتم تسمية هذا التطبيق ب “منمذج نقل الأوكسجين”.

فهم الأوعية الدقيقة
ما أهمية هذا التطبيق أو هذه المنهجية الجديدة؟
عندما يكون النظام الحيوي معقد نلجأ عادة إلى تطوير نموذج رياضيات مصغر يقلد سلوك هذا النظام (أي يحاكيه) وبالتالي تسهل دراسته والتنبؤ بسلوكه في ظروف معينة. وعلى وجه الخصوص تحظى محاكاة نظام توصيل الأوكسجين على اهتمام واسع من قبل الباحثين في فهم نمو الأوعية الدموية الدقيقة. حيث تبين أن بمقدور هذه المحاكاة أن تقدم تفسيرات نظرية تعجز التقنيات المخبرية عن التوصل إليها. وفي بعض الأحيان بإمكان الباحثين التأكد من مدى صحة نموذج المحاكاة من خلال مقارنة تنبؤاته بنتائج التجارب المخبرية. لذلك نجد أن إتاحة توظيف هذه المحاكاة للإستخدام الروتيني على الحاسوب تمثل ميزة ضرورية لباحثي علم الأحياء الغير متخصصين في مجال الرياضيات الحيوية. وبالأخص يتوقع فريقنا أن يلاقي هذا التطبيق تقبل واستخدام في مجال نقل الأكسجين في الأوعية الدموية الدقيقة.

التنبؤ بالحالة الفسيولوجية
هل هذا التطبيق متعلق بمشروع بحثي؟
بالفعل هذا التطبيق جزء من مشروع بحثي يهدف لفهم كيف ينظم الجسم نمو الأوعية الدموية الدقيقة في الأنسجة العضلية. فعلاقة الترابط بين نمو الأوعية ومدى حاجة الألياف العضلية للأوكسجين محكومة بعمليات تعتمد على متغيرات كثيرة ومعقدة. لذلك يتحتم علينا استخدام منهجية تعتمد على نماذج ومعادلات رياضية لفهم ارتباط هذه المتغيرات بنمو الأوعية الدموية. وفي ظل محدودية التقنيات المخبرية الحديثة أصبح تطوير هذه المعادلات والتطبيق حاجة ماسة لتحليل صور عينات الأنسجة والتنبؤ بحالتها الفسيولوجية. لذلك كان سد هذه الحاجة هدفا أساسيا في مشروعنا حيث تعاون الفريق للوصول إليه من خلال نشر بحث يعرض تصميم وتطوير واستخدام هذا التطبيق في مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي (Journal of Applied Physiology).

توثيق التطبيق
هل هناك رعاية مؤسسية لهذا التطبيق؟ وإن تم توثيق هذا التطبيق أين يمكن الحصول عليه؟
نعم قامت جامعة أوكسفورد شاكرة باحتضان هذا التطبيق حيث استضافته بمكتبة بودليان (Bodleian Library) من خلال رفعه على أرشيفها اللإلكتروني المتعلق بالأبحاث (ORA). والجدير بالذكر أنه تم توثيق التطبيق بنظام التعرفة الرقمية لهذه المكتبة (DOI: 10.5287/bodleian:GOgwqbPrp) حيث بإمكان المستخدم الوصول إلى التطبيق وتحميله مع ملحقاته عبر إستخدام الرابط التالي:
https://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:6d128833–4c00–46bd–b7aa–10145e5091b9

الفريق المشارك
من هم أعضاء الفريق البحثي؟
يعتبر فريقنا البحثي متعدد التخصصات ويضم علماء وباحثين دوليين من بريطانيا والدنمارك بالإضافة إلى الكويت. الباحث الرئيسي في هذا المشروع هو البروفيسور ستيوارت إغنتون (Stuart Egginton) وهو كبير أستاذة علم فسيولوجيا الرياضة بجامعة ليدز. وكذلك تشارك جامعة أوكسفورد بهذا المشروع من خلال البروفيسور إيمون غافني (Eamonn Gaffney)  وهو أستاذ الرياضيات البيولوجية بمركز وولفسون للرياضيات البيولوجية واستاذ الرياضيات التطبيقية بكلية براسينوز (Brasenose College, Oxford). ويترأس الجانب الإكلينيكي من هذا المشروع البروفيسور مايكل كجير (Michael Kjaer) من جامعة كوبنهاغن.

من هو د. عبد الله الشمري؟
يعمل بدرجة مدرس (Assistant Professor) في قسم الرياضيات بجامعة الكويت، تخصص بمجال الرياضيات البيولوجية والتطبيقية. حصل على درجة البكالوريوس في الرياضيات من جامعة كرايتون ودرجة والماجستير من معهد كورانت للعلوم الرياضيات بجامعة نيويورك. وكذلك حصل على درجة الدكتوراة في الرياضيات البيولوجية من جامعة أوكسفورد.