stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
لطخة ويسترن
خطوات لطخة ويسترن > السد

بما أنه تم اختيار الغشاء لقابليته على الالتصاق بالبروتينات، وكلاً من الأجسام المضادة والأهداف هما بروتينات، يجب إتخاذ إجراءات خاصة لمنع التفاعلات بين الغشاء والجسم المضاد المستخدم لاكتشاف البروتين الهدف. يتم سد الالتصاق غير المحدد عن طريق وضع الغشاء في محلول مخفف من بروتين - عادة ما يكون هذا البروتين هو ألبومين مصل البقر Bovine Serum Albumin المعروف بالـ BSA أو حليب من غير دهون (كلاهما ليسا مكلفان)، مع مقدار صغير من منظف مثل توين 20 Tween. البروتين في المحلول المخفف يلتصق بالغشاء في كل الأماكن الغير محتوية على البروتينات الهدف. وبهذا، عندما يتم إضافة الجسم المضاد، لن يكون هناك مكان له ليلتصق غير على مواقع الالتصاق على البروتين الهدف المحدد. هذا يقلل «التشويش» في النتيجة النهائية للطخة ويسترن، ويؤدي إلى نتائج أوضح، ويقضي على النتائج الإيجابية المزيفة.
خطوات لطخة ويسترن > الاكتشاف

خلال عملية الاكتشاف، يتم التحقق من وجود البروتين المطلوب على الغشاء عن طريق جسم مضاد معدل مرتبط بإنزيم مراسل، الذي عند وضع مادة معينة عليه يسبب تفاعل لوني ويقوم بإنتاج لون معين. ولعدة أسباب، فإن هذه الخطوة تتم بخطوتين، بالرغم من أن الآن يوجد طرق اكتشاف ذات خطوة واحدة لبعض الاستخدامات.
خطوات لطخة ويسترن > الاكتشاف > الخطوتين

الجسم المضاد الأولي
يتم تكوين الأجسام المضادة عندما يتم عرض البروتين المطلوب (أو جزءاً منه) على المستضيف أو خلايا المناعة المزروعة. عادةً، يكون هذا جزءاً من الاستجابة المناعية، ولكن هنا يتم حصد الأجسام المضادة واستخدامها كأدوات اكتشاف دقيقة وحساسة تلتصق بالبروتين مباشرة.
بعد عملية السد، يتم احتضان الغشاء في محلول مخفف من الجسم المضاد الأولي (عادة بتركيز بين 0,5 ميكروغرام/مل إلى 5 ميكروغرام/مل) مع التحريك الخفيف. بشكله النموذجي، يحتوي المحلول على محاليل ملحية مع نسبة صغيرة من المنظفات، وأحياناً مسحوق حليب أو ألبومين مصل البقر BSA. يمكن وضع محلول الجسم المضاد والغشاء معاً واحتضانهما لأي فترة بين 30 دقيقة إلى عبر الليل. ويمكن أيضاً احتضانهما في درجات حرارة مختلفة، حيث تكون الدرجات الدافئة أكثر محفزة على الالتصاق (لكلا نوعي الالتصاق، الالتصاق المحدد والالتصاق الغير محدد «التشويش»).
الجسم المضاد الثانوي
بعد تنقيع الغشاء أو غسله لإزالة الأجسام المضادة الأولية الغير ملتصقة، يتم إضافة جسم مضاد آخر للغشاء، موجه نحو جزء خاص-لنوع species-specific الجسم المضاد الأولي. وهذا يعرف بالجسم المضاد الثانوي، وبسبب خواصه المستهدِفة، يتم تسميته بـ«ضد-الفأر»، «ضد-العنز»، «ضد-الجرذ»، الخ. الأجسام المضادة تأتي من مصادر الحيوانات (أو زراعة خلايا هيبريدوما حيوانية)؛ فالجسم المضاد الثانوي ضد-الفأر سيلتصق لأي جسم مضاد أولي مصدره الفأر. وهذا يسمح لتوفير المصاريف بالسماح لكل المختبر من استخدام مصدر واحد من جسم مضاد منتج بكثرة، ويوفر نتائج منسقة أكثر بكثير. عادة ما يكون الجسم المضاد الثانوي مرتبط بجزيئة بايوتين أو إلى إنزيم مراسل مثل فسفاتاز قلوي Alkaline phosphatase أو بيروكسيداز الفجل الحار Horseradish peroxidase. هذا يعني أن عدة أجسام مضادة ثانوية ستلتصق بجسم مضاد أولي واحد وتقوم بتعزيز الإشارة للاكتشاف.
غالباً ما يتم استخدام جسم مضاد ثانوي مرتبط ببيروكسيداز الفجل مع عامل مضيء كيميائي، وينتج التفاعل بينهما ضوءاً بمقدار كمية البروتين. يتم استخدام طبقة حساسة من الفيلم الفوتوغرافي لخلق صورة للأجسام المضادة الملتصقة باللطخة.
كما في إجراءات الإيلايزا الإيلايزبوت، يمكن تزويد الأنزيم بجزيئة التي يحولها الإنزيم إلى ناتج تفاعل ملون يمكن رؤيته على الغشاء.
البديل الثالث هو استخدام علامة مشعة بدل إنزيم متصل بالجسم المضاد الثانوي، مثل ربط بروتين يلتصق بالأجسام المضادة (مثل بروتين أ من العنقودية Staphylococcus) بنظير مشع من اليود. ولكن بما أنه الطرق الأخرى هي أكثر أماناً، وأسرع وأرخص، قلّ ما يتم استخدام هذه الطريقة الآن.
خطوات لطخة ويسترن > الاكتشاف > الخطوة الواحدة

تأريخياً، كانت عملية التحقق تُجرى بخطوتين وذلك بسبب السهولة النسبية لإنتاج أجسام مضادة أولية وثانوية من ناحية المرونة، وأيضاً يضيف خطوة تكبير للإشارة لعملية الاكتشاف.
نظراً للقدرة الإنتاجية العالية لتحليل البروتينات وانخفاض حدود الإشارة المطلوبة للكشف، تم تطوير طرق تحقُّق ذات خطوة واحدة والتي تستطيع أن تحدث بصورة أسرع مع تقليل استخدام المستهلكات. وهذا يتطلب جسم مضاد ملتقط الذي يتعرف على البروتين المطلوب ويحتوي على علامات اكتشاف/التقاط، وغالباً ما يكون هناك ملتقطات للبروتينات المؤشرة Protein tags. يتم احتضان الملتقط الأولي مع الغشاء بطريقة مشابهة للجسم المضاد الأولي في طريقة الخطوتين، ومن ثم يكون جاهز للكشف بعد سلسلة من خطوات الغسل.
خطوات لطخة ويسترن > التحليل

بعد أن يتم غسل الملتقطات الغير ملتصقة، تصبح لطخة ويسترن جاهزة للاكتشاف عن طريق الملتقطات الملتصقة بالبروتين المراد اكتشاف وجوده أو عدمه. في المصطلحات العملية، لا تُظهر كل لطخات ويسترن البروتين بصورة حزمة واحدة فقط على الغشاء.
يتم أخذ تقديرات الحجم عن طريق مقارنة الحزم المكتشفة بحزم الدرج المصبوغة التي تم تحميلها عند خطوة الفصل الكهربائي. يتم إعادة هذه العملية لبروتين هيكلي، مثل الأكتين أو التيوبيولين، الذي لا يجب تغيير تركيزه بين العينات. كمية البروتين الموجودة تتم مقارنتها بالبروتين الهيكلي لكي يتم السيطرة على المجموعات العدة. هذه الطريقة تؤكد تصحيح التغييرات الدارجة بسبب عدم انتقال البروتين أو وجود أخطاء في التجربة.
خطوات لطخة ويسترن > التحليل > الاكتشاف اللوني Colorimetric detection

طريقة الاكتشاف اللوني تعتمد على احتضان لطخة ويسترن مع المادة التي ستتفاعل مع الإنزيم المراسل (مثل البيروكسيداز Peroxidase) الذي يكون مرتبط بالجسم المضاد الثانوي. هذا يحول الصبغة الذائبة إلى شكل غير ذائب بلون مختلف والتي تترسب قرب الإنزيم وبالتالي تصبغ غشاء النيتروسيليلوز. يتم إيقاف تحميض اللطخة عندها عن طريق غسل الصبغة الذائبة. يتم تحليل كمية البروتينات باستخدام قياس الكثافة densitometry (أي ما هي كثافة البقعة/الصبغة) أو قياس الضوء spectrophotometry.
خطوات لطخة ويسترن > التحليل > الإضاءة الكيميائية Chemiluminescence

تعتمد طريقة الاكتشاف بالإضاءة الكيميائية على احتضان لطخة ويسترن مع المادة التي تضيء عندما تتصل بالجزيء المراسل على الجسم المضاد الثانوي. وعندها يتم التقاط الضوء باستخدام فيلم فوتوغرافي، ومؤخراً باستخدام كاميرات سي سي دي CCD cameras تلتقط صورة رقمية للطخة ويسترن. هذه الصورة يتم تحليلها باستخدام مقياس الكثافة الذي يحلل كمية الصبغة البروتينية النسبية ويقوم بالتحليل الكمي عن طريق الكثافة الضوئية. يوجد برامج جديدة تساعد على تحليلات البيانات بصورة أخرى مثل تحليل الوزن الجزيئي إذا تم استخدام مقاييس صحيحة. يعتبر ما يسمى بالمضيء الكيميائي المحسن Enhanced chemiluminscent أو ECL هو من ضمن أكثر الطرق حساسية للاكتشاف التحليلي للطخة ويسترن.
خطوات لطخة ويسترن > التحليل > الاكتشاف المشع Radioactive detection

العلامات المشعة لا تحتاج إلى مواد إنزيمية، ولكن فقط وضع أفلام أشعة سينية طبية مباشرة على لطخة ويسترن والذي يقوم بخلق أجزاء غامقة على الفيلم تعود إلى حزم البروتينات المطلوب كشفها (انظر الصورة). قلت أهمية طرق الاكتشاف المشع، بسبب كونها مكلفة، ولها أخطار صحية عالية، كما أن المضيء الكيميائي المحسن ECL يعتبر بدل مفيد جداً.
خطوات لطخة ويسترن > التحليل > الاكتشاف الفلوري Fluorescent detection

يتم تحفيز الملتقط ذو العلامات الفلورية بواسطة الضوء والانبعاث من التحفيز وبذلك يتم الاستدلال عليه بواسطة متحسس ضوئي مثل كاميرا سي سي دي المزودة بمرشح باعث مناسب حيث يقوم بألتقاط الصورة الرقمية للطخة ويسترن ويقوم بالسماح لتحليل بيانات أخرى كالوزن الجزيئي والتحليل الكمي للطخة ويسترن. يعتبر الملتقط الفلوري من بين أكثر الطُرق حساسية لتحليل اللطخة.
خطوات لطخة ويسترن > التحقق الثانوي

أحد الاختلافات الكبيرة بين غشائي النيتروسيليلوز وPVDF يعود إلى قابلية كل منهم على القيام بـ«تعرية» للأجسام المضادة وإعادة الاستخدام لأجسام مضادة ملتقطة لاحقاً. وبالرغم من أن هناك طرق مختبرة لتعرية أغشية النيتروسيليلوز، تظل أغشية الـPVDF أسهل تعرية، وتسهل استخدام أكثر قبل أن يقوم التشويش الخلفي بإعاقة التجارب. أحد الاختلافات الأخرى هو، بعكس النيتروسيليلوز، الـPVDF يجب أن ينقع في 95% إيثانول، بروبانول أو ميثانول قبل الاستخدام. أغشية الـPVDF أيضاً تكون أكثر سمكاً وأكثر مقاومة للضرر خلال الاستخدام.
الفصل الكهربائي للهلام ببعدين

إس دي إس بايج ثنائي الأبعاد يستعمل المبادئ والتقنيات المُشار إليها اعلاه. كما يشير الاسم، فإن هذه الطريقة تشمل هجرة سلسلة البروتينات في بعدين. في البُعد الأول تقوم السلسلة البروتينية بالأنفصال حسب نقطة التعادل الكهربي. أما في البعد الثاني تنفصل السلسلة البروتينية حسب وزنها الجزيئي. تُقاس نقطة التعادل الكهربي لبروتين مُعين بواسطة الرقم النسبي للأحماض الأمينية الموجبة (كاللايسين) والسالبة (كالجلوتاميت)، وتقوم الأحماض الأمينية السالبة بتزويد أعلى نقطة تعادل كهربي، ومن جهة أخرى تقوم الأحماض الامينية الموجبة بتزويد أقل نقطة تعادل كهربي.
تسمح هذه الطريقة بفصل كل البروتينات الخلوية على هلام مفرد وكبير. من الفوائد المهمة لهذه الطريقة هي التمييز بين الأشكال المُختلفة لبروتين مُعين (مثلاَ البروتين الذي تمت فسفرتهُ، أي إضافة المجموعة السالبة الشُحنة). يُمكن قطع البروتين الذي تم فَصله من الهُلام وبعدها يتم تحليله بواسطة جهاز تحليل الكتلة mass spectrometry الذي يقوم باكتشاف البروتين وتحديد هويته.
الاستخدامات في الفحص الطبي

إحدى اختيارات الكشف على فيروس نقص المناعة البشرية توظف لطخة ويسترن لاكتشاف الجسم المضاد للفيروس فيروس العوز المناعي البشري في عينة مصل الإنسان. بروتينات من خلايا معروفة الإصابة بفيروس HIV يتم فصلها وبقعها على غشاء كما في أعلاه. ثم، يتم تجربة المصل بصورة جسم مضاد أولي؛ ثم يتم غسل الأجسام المضادة غير الملتصقة، ويتم وضع جسم مضاد ثانوي ضد-بشري مرتبط بإنزيم الإشارة. الحزم المصبوغة تدل على البروتينات التي تتعرف عليها الأجسام المضادة في مصل المريض.
يتم أيضاً استخدام لطخة ويسترن كاختيار مؤكد لمرض جنون البقر (Bovine spongiform encephalopathy (BSE.
يتم استخدام لطخة ويسترن لاختيار بعض أنواع مرض لايم Lyme disease (الذي هو التهاب بكتيري).
الطرق

طريقة مختبر الدكتور مارك بارتون فرانك
المصادر

↑  W. Neal Burnette (1981). "'Western blotting': electrophoretic transfer of proteins from sodium dodecyl sulfate — polyacrylamide gels to unmodified nitrocellulose and radiographic detection with antibody and radioiodinated protein A". Anal Biochem. ج. 112 ع. 2: 195–203. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |شهر= تم تجاهله يقترح استخدام |تاريخ= (مساعدة)
PMID: 6266278 doi:10.1016/0003-2697(81)90281-5
↑  Citation's Classic: Burnette نسخة محفوظة 12 أبريل 2016 على موقع واي باك مشين.
↑  Renart J, Reiser J, Stark GR. "Transfer of proteins from gels to diazobenzyloxymethyl-paper and detection with antisera: a method for studying antibody specificity and antigen structure", Proc Natl Acad Sci U S A, 1979 Jul;76(7):3116-20. PMID: 91164 abstract نسخة محفوظة 23 مارس 2008 على موقع واي باك مشين.
↑  
 Towbin H, Staehelin T, Gordon J. "Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications" Proc Natl Acad Sci U S A, 1979 Sep;76(9):4350-4. PMID: 388439 abstract نسخة محفوظة 17 مارس 2008 على موقع واي باك مشين.
انظر أيضاً

ضد (مناعة)
إس دي إس بايج
سلم الدنا
اختبار المذنب
فحص برادفورد للبروتين
انظر أيضاً > روابط متعلقة

تحليل لطخة ويسترن لعينات داخل-الخلية المفصولة، باستخدام جهار تصوير أوديسي بالأشعة تحت الحمراء
طريقة لطخة ويسترن ضمنه أمثلة على المحاليل وطرق إعادة التحقق
فيديو في يوتيوب يظهر تقنية لطخة ويسترن
| ع ن بروتنيات: الطرائق المفتاحية للدراسة | ع ن بروتنيات: الطرائق المفتاحية للدراسة |
| --- | --- |
نجريبية: تنقية البروتين - بروتين متألق أخضر - لطخة ويسترن - تلوين مناعي للبروتين - سلسلة البروتين - فصل كهربائي هلامي/رحلان كهربائي للبروتين - ترسيب مناعي - بصمة-أصابع كتلة البيبتيد
معلوماتية حيوية: التنبؤ ببنية البروتين - إرساء البروتين-بروتين - تراصف البروتين البنيوي - علم وجود البروتين - التنبؤ بتآثرات بروتين-بروتين
معايرة: معايرة الإنزيم - معايرة البروتين - معايرة الإفراز
| ع ن المسابر الجزيئية | ع ن المسابر الجزيئية |
| --- | --- |
عام:  لطخة ساوثرن (دنا)  لطخة نورثرن (رنا)  لطخة ويسترن (بروتين)  لطخة إيسترن (تعديل بعد الترجمة) 
تفاعلات:  لطخة ساوثويسترن (بروتين:دنا)  مقايسة الانزياح الحركي الرحلاني (دنا:بروتين)  تلطيخ فار-ويسترن (بروتين:بروتين)  تلطيخ فار-إيسترن (دهن:تعديل بعد الترجمة) 
| 0 | 1 |
| --- | --- |
التصنيفات الطبية:  نظام فهرسة المواضيع الطبية (MeSH): D015153  
المعرفات الخارجية:  مكنز المعهد القومي للسرطان (NCI): C16357  نظام اللغة الطبية الموحدة (UMLS CUI): C0005863  جستور (JSTOR): immunoblotting  
بوابة علم الأحياء
بوابة تقانة
بوابة الكيمياء
بوابة الكيمياء الحيوية
بوابة تقانة حيوية
في كومنز مواد ذات صلة بـ لطخة ويسترن.


الهلام ويلاحظ فيه الدرج بصورة حزم زرقاء اللون بسبب الصبغة الزرقاء كوماسي بلو Coomassie Blue


لطخة ويسترن باستخدام طريقة الاكتشاف المشع
(37056)

| (37056) 2000 UD42 | (37056) 2000 UD42 |
| --- | --- |
المكتشف: بحث لنكولن عن الكويكبات القريبة من الأرض  
تاريخ الاكتشاف: 24 أكتوبر 2000  
الأسماء البديلة: 2000 UD42  
فئة الكوكب الصغير: حزام الكويكبات  
الأوج: 2.749 وحدة فلكية، و2.751124424349279 وحدة فلكية  
الحضيض: 2.0477039 وحدة فلكية، و2.042325456689942 وحدة فلكية  
نصف المحور الرئيسي: 2.3981906 وحدة فلكية، و2.39672494051961 وحدة فلكية  
اختلاف مركز المدار: 0.15  0.1461463  0.1478682337877432   
فترة الدوران: 3.71 سنة، و1355.269671420236 يوم  
الخاصة المتوسطة: 125.33591 درجة، و242.871830373176 درجة  
ميل المدار: 2.86547 درجة، و2.869540973240851 درجة  
زاوية نقطة الاعتدال: 195.59157 درجة 195.5515498499327 درجة  
زاوية الحضيض: 66.18158 درجة، و66.33992484855297 درجة  
تابع إلى: الشمس  
القدر المطلق(H): 15.7 ، و15.6 ، و15.82   
  (37055) 2000 UT40    (37057) 2000 UN42    :   (37055) 2000 UT40    (37057) 2000 UN42    
تعديل مصدري - تعديل  : تعديل مصدري - تعديل  
2000 يو دي 42 (ويعرف أيضًا باسم (37056) 2000 يو دي 42 وفق تسمية الكوكب الصغير) (بالإنجليزية: 2000 UD42)‏؛ هو كويكب ضمن حزام الكويكبات.
اكتُشف هذا الجُرم الفلكي بواسطة بحث لنكولن عن الكويكبات القريبة من الأرض في 24 أكتوبر 2000، وترتيبه 37056 من حيث الاكتشاف.
الوصف

اكتُشف 370562000UD في 24 أكتوبر 2000 في مرصد ماغدالينا ريدج، الواقع في مقاطعة سوكورو، نيومكسيكو في الولايات المتحدة، بواسطة مشروع بحث لنكولن عن الكويكبات القريبة من الأرض (بالإنجليزية: Lincoln Near-Earth Asteroid Research)‏ LINEAR. وقد رصد المشروع 1,168 مشاهدة للكويكب إلى غاية 25 أغسطس 2021 بتوقيت منطقة المحيط الهادئ، أي في مدة قدرها 9,028 يومًا (24.7 عام). تستغرق الفترة المدارية للكويكب 1,360 يومًا (3.7 عام).
الخصائص المدارية

يتميز مدار هذا الكويكب بنصف محور رئيسي يبلغ 2.4 وحدة فلكية، وحضيض قدره 2.05 وحدة فلكية، وانحراف قدره 0.146 وزاوية ميلان 2.87 درجة بالنسبة لمسار الشمس. بسبب هذه الخصائص، أي نصف المحور الرئيسي بين 2 و3.2 وحدة فلكية وحضيض أكبر من 1,666 وحدة فلكية، يُصنف هذا الجُرم الفلكي وفقًا لقاعدة بيانات مختبر الدفع النفاث لأجرام النظام الشمسي الصغيرة كائنًا من حزام الكويكبات الرئيسي.
الخصائص الفيزيائية

يُقدر القدر المطلق (H) لـ370562000UD بـ15.72 ووضاءته بـ0.070، مما يمكِّن تقدير قطره بـ 4.407كم. استُخلصت هذه النتائج بفضل ملاحظات مستكشف الأشعة تحت الحمراء عريض المجال (WISE)، وهو مرصد فضائي أمريكي وُضع في المدار في عام 2009 ويراقب السماء بأكملها بالأشعة تحت الحمراء، في عام 2011، نُشرت النتائج الأولى المتعلقة بالكويكبات من الحزام الرئيسي.
ستيوارت راسل

| ستيوارت راسل | ستيوارت راسل |
| --- | --- |
معلومات شخصية  : معلومات شخصية  
الميلاد: 1962 (العمر 62–63) بورتسموث  
مواطنة:  المملكة المتحدة 
عضو في: جمعية آلات الحوسبة  
الحياة العملية  : الحياة العملية  
المدرسة الأم: جامعة أكسفورد جامعة ستانفورد مدرسة القديس بولس  ‏  
طلاب الدكتوراه: جوناثان كينغ تاش  ‏، وكيفن بي. ميرفي  ‏  
المهنة: عالم حاسوب، ومهندس، وأستاذ جامعي، وباحث في مجال الذكاء الاصطناعي  ‏، وأستاذ جامعي  
اللغات: الإنجليزية  
مجال العمل: ذكاء صناعي  
موظف في: جامعة كاليفورنيا، بركلي، وجامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو  
أعمال بارزة: الذكاء الصناعي: مقاربة حديثة  
الجوائز : الجوائز 
جائزة ألن نيويل لجمعية النهوض بالذكاء الاصطناعي  ‏ (2022) زمالة الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم  (2011) زمالة رابطة مكائن الحوسبة  (2003) زمالة جمعية النهوض بالذكاء الاصطناعي  ‏ (1997) جائزة المؤتمر الدولي المشترك حول الذكاء الاصطناعي للحاسوب والفكر  ‏ (1995)  : جائزة ألن نيويل لجمعية النهوض بالذكاء الاصطناعي  ‏ (2022) زمالة الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم  (2011) زمالة رابطة مكائن الحوسبة  (2003) زمالة جمعية النهوض بالذكاء الاصطناعي  ‏ (1997) جائزة المؤتمر الدولي المشترك حول الذكاء الاصطناعي للحاسوب والفكر  ‏ (1995)  
المواقع  : المواقع  
الموقع: الموقع الرسمي (الإنجليزية)  
تعديل مصدري - تعديل  : تعديل مصدري - تعديل  
ستيوارت راسل (1962 – م) (بالإنجليزية: Stuart J. Russell)‏ هو عالم، وعالِم حاسب آلي، ومهندس، وأستاذ جامعي من المملكة المتحدة. ولد في بورتسموث. هو عضوٌ في رابطة مكائن الحوسبة.
التعليم

تعلم في جامعة أكسفورد، وجامعة ستانفورد.
مناصب وهيئات

أدار جامعة كاليفورنيا، بركلي.
لاري إي. سميث

| لاري إي>  سميث | لاري إي>  سميث |
| --- | --- |
معلومات شخصية  : معلومات شخصية  
الميلاد: 27 أكتوبر 1945   (80 سنة)   تورونتو  
مواطنة:  كندا 
الحياة العملية  : الحياة العملية  
المدرسة الأم: جامعة تورنتو  
المهنة: مغني، وملحن، وباحث في مجال الذكاء الاصطناعي  ‏  
تعديل مصدري - تعديل  : تعديل مصدري - تعديل  
لاري إي. سميث هو باحث في مجال الذكاء الاصطناعي ‏ وملحن ومغني كندي، ولد في 27 أكتوبر 1945 في تورونتو في كندا.
مراجع

↑  "Larry Smith on SoundCloud". مؤرشف من الأصل في 2019-12-13.
وصلات خارجية

لاري سميث على موقع ميوزك برينز (الإنجليزية)
لاري سميث على موقع ميوزك برينز (الإنجليزية)
| ضبط استنادي  | ضبط استنادي  |
| --- | --- |
دولية: الاسم المعياري الدولي (ISNI) ملف الضبط الاستنادي الافتراضي الدَّولي (VIAF) مركز المكتبة الرقمية على الإنترنت (WC Entities)
وطنية: الملف الاستنادي المتكامِل (GND) مكتبة الكونغرس (LCNAF) المكتبة الوطنية الفرنسية (BnF) المكتبة القومية الإسرائيلية (J9U) المكتبة الملكية البلجيكية (KBR)
فنية: موسوعة ميوزيك برينز (MBA)1 2
أخرى: النظام الجامعي للتوثيق (IdRef)
بوابة كندا
بوابة ذكاء اصطناعي
بوابة أعلام
محرك بوسارد النفاث

محرك بوسارد النفاث هو طريقة نظرية لدفع المركبات الفضائية للسفر بين النجوم. تقوم مركبة فضائية سريعة الحركة بجمع الهيدروجين من الوسط البين نجمي باستخدام مجال مغناطيسي هائل على شكل قمع (يتراوح قطره من كيلومترات إلى عدة آلاف من الكيلومترات)؛ يتم ضغط الهيدروجين حتى يحدث الاندماج النووي الحراري، والذي يوفر قوة دفع لمواجهة السحب الناتج عن القمع والطاقة لتشغيل المجال المغناطيسي. وبالتالي يمكن اعتبار محرك بوسارد النفاث كنوع من الصواريخ الاندماجية.
تصور فني لطائرة بوسارد النفاثة. أحد المكونات الرئيسية للمحرك النفاث الفعلي – وهو مجال كهرومغناطيسي يبلغ عرضه أميالاً – غير مرئي.
بوسارد رامجيت في الحركة.الوسط بين النجوم
جمع وضغط الهيدروجين
نقل الهيدروجين بجانب الحمولة
الاندماج النووي الحراري
فوهة المحرك
طائرة غاز المداخن
تم اقتراح محرك بوسارد النفاث في عام 1960 من قبل الفيزيائي روبرت دبليو بوسارد.
تم نشر هذا المفهوم من قبل بول أندرسون في روايته تاو زيرو، ولاري نيفن في سلسلة كتب الفضاء المعروفة، وفيرنور فينج في سلسلة مناطق الفكر، وكارل ساجان، كما هو مشار إليه في المسلسل التلفزيوني وكتاب الكون.
جدوى

منذ وقت اقتراح بوسارد الأصلي، تم اكتشاف أن المنطقة المحيطة بالنظام الشمسي بها كثافة هيدروجين أقل بكثير مما كان يعتقد في ذلك الوقت (اطلع على السحابة البينجمية المحلية). في عام 1969، قدم جون فورد فيشباك مساهمة مهمة، حيث وصف تفاصيل المجال المغناطيسي المطلوب.
في عام 1978، قام تي إيه هيبنهايمر بتحليل اقتراح بوسارد الأصلي الخاص بدمج البروتونات، لكنه وجد أن خسائر أشعة الأنكباح الناتجة عن ضغط البروتونات إلى كثافات الاندماج كانت أكبر من الطاقة التي يمكن إنتاجها بعامل يبلغ حوالي مليار، مما يشير إلى أن النسخة المقترحة من بوسارد كان المحرك النفاث غير ممكن. ومع ذلك، يشير تحليل دانييل بي. وايتمير عام 1975  إلى أن المحرك النفاث قد يحقق طاقة صافية عبر دورة كربون-نيتروجين-أكسجين ، والتي تنتج اندماجًا بمعدل أعلى بكثير (حوالي1016 مرة) من سلسلة بروتون-بروتون.
قام روبرت زوبرين ودانا أندروز بتحليل نسخة افتراضية من تصميم محرك بوسارد النفاث في لقد قرروا أن نسختهم من المحرك النفاث لن تكون قادرة على التسارع في الريح الشمسية.
وجدت دراسة أجريت عام 2021 أنه على الرغم من إمكانية البناء العملي لمحرك بوسارد النفاث المفيد، إلا أنه سيكون أبعد من مجرد حضارة كارداشيف من النوع الثاني.
إختراعات ذات الصلة > صاروخ رام المعزز بين النجوم (RAIR)

أدت مشكلة استخدام الوسط النجمي كمصدر وحيد للوقود إلى دراسة صاروخ رام المعزز بين النجوم (RAIR). يحمل (RAIR) إمدادات الوقود النووي الخاصة به ويستنزف منتجات التفاعل لإنتاج بعض قوة الدفع. ومع ذلك، فهو يعزز أداءه بشكل كبير من خلال جرف الوسط بين النجوم واستخدامه ككتلة رد فعل إضافية لزيادة الصاروخ. يتكون نظام الدفع في (RAIR) من ثلاثة أنظمة فرعية: مفاعل الاندماج، وحقل المغرفة، ومسرع البلازما. يتم إطلاق الوقود أمام السفينة باستخدام دواسة البنزين. يقوم حقل المغرفة بتوجيه الوقود إلى مسرع آخر (قد يكون هذا على سبيل المثال نظام تبادل حراري ينقل الطاقة الحرارية من المفاعل مباشرة إلى الغاز بين النجوم) والذي يتم توفير الطاقة من المفاعل. واحدة من أفضل الطرق لفهم هذا المفهوم هي اعتبار أن الوقود النووي الهيدروجيني المحمول على متن السفينة يعمل كوقود (مصدر للطاقة) في حين أن الغاز بين النجوم الذي يتم جمعه بواسطة المغرفة ثم استنفاده بسرعة كبيرة من الخلف يعمل كوقود دافع (كتلة شغالة)، وبالتالي فإن السيارة لديها إمداد محدود بالوقود ولكن إمداد غير محدود بالوقود. سيكون لمحرك بوسارد العادي إمداد لا نهائي من كليهما. ومع ذلك، تشير النظرية إلى أنه عندما يعاني محرك بوسارد النفاث من السحب من الاضطرار إلى تسريع الغاز بين النجوم مسبقًا إلى سرعته الخاصة قبل تناوله، سيكون نظام (RAIR) قادرًا على نقل الطاقة عبر آلية "التسريع" إلى الوسط بين النجوم على الرغم من اختلافات السرعة. وبالتالي سوف يعاني من سحب أقل بكثير.
إختراعات ذات الصلة > محرك نفاث بين النجوم يعمل بالليزر

تعتبر الطاقة المرسلة المقترنة بمركبة تغرف الهيدروجين من الوسط البينجمي شكلاً آخر. تنطلق مجموعة ليزر في النظام الشمسي إلى مُجمِّع على مركبة تستخدم شيئًا مثل المعجل الخطي لإنتاج الدفع. هذا يحل مشكلة مفاعل الاندماج للمحرك النفاث. هناك قيود بسبب توهين الطاقة المشعة مع المسافة.
إختراعات ذات الصلة > شراع مغناطيسي

ألهمت الحسابات (التي أجراها روبرت زوبرين ودانا أندروز) فكرة المظلة أو الشراع المغناطيسي. قد يكون هذا مهمًا للسفر بين النجوم لأنه يعني أنه يمكن إجراء التباطؤ في الوجهة باستخدام مظلة مغناطيسية بدلاً من صاروخ.
إختراعات ذات الصلة > محرك دايسون النجمي القائم على السرب (محرك كابلان)

اقترح عالم الفيزياء الفلكية ماثيو إي. كابلان من جامعة ولاية إلينوي نوعًا من المحركات النجمية يستخدم سرب دايسون من المرايا لتركيز الطاقة النجمية على مناطق معينة من نجم يشبه الشمس، مما ينتج عنه أشعة من الرياح الشمسية يتم جمعها بواسطة محرك نفاث متعدد التضاغط. التجميع الذي بدوره ينتج نفاثات موجهة من البلازما لتحقيق الاستقرار في مداره والأكسجين -14 لدفع النجم. وباستخدام حسابات بدائية تفترض أقصى قدر من الكفاءة، يقدر كابلان أن محرك بوسارد سيستخدم1015 جرامًا في الثانية من المادة الشمسية لإنتاج أقصى تسارع قدره 10 −9 م/ث 2 ، مما يؤدي إلى سرعة 200 كم/ث بعد 5 ملايين سنة، ومسافة 10 فرسخ فلكي على مدى مليون سنة. نظريًا، سيعمل محرك بوسارد لمدة 100 مليون سنة نظرًا لمعدل فقدان كتلة الشمس، لكن كابلان يرى أن 10 ملايين سنة ستكون كافية لتجنب الاصطدام النجمي.
إختراعات ذات الصلة > مسار ما قبل ذلك

يمكن التغلب على العديد من الصعوبات التقنية الواضحة في محرك بوسارد النفاث عن طريق وضع كريات صلبة من الوقود على طول مسار المركبة الفضائية مسبقًا. يمكن القيام بذلك باستخدام مركبة فضائية "ناقلة" مختلفة تقوم بإسقاط كريات الوقود أو باستخدام الدفع بالليزر. تمت الإشارة إلى هذه الطريقة باسم "مدرج الاندماج"، مدرج الطائرات النفاثة الضاغطة أو "مدرج إعادة الإمداد الأمامي".
في حين أن معظم المقترحات تستخدم قوة الاندماج، كما هو الحال مع محركات بوسارد التقليدية، فقد تم اقتراح الانشطار أيضًا.
إختراعات ذات الصلة > وتشمل مزايا هذا النظام ما يلي:

يمكن تحقيق الاندماج عن طريق ضرب كريتي وقود معًا بسرعة لا تقل عن 200 كيلومتر في الثانية - وهذا ما يُعرف باسم الاندماج التصادمي. بالمقارنة مع الاندماج بالقصور الذاتي، فإن الاندماج بالصدمة لن يتطلب كريات متناظرة كرويًا أو استخدام القوة من جميع الاتجاهات.
يمكن أن تستخدم كريات الوقود نظائر مثل الديوتيريوم (الهيدروجين -2) أو التريتيوم (الهيدروجين -3). سوف يقوم محرك بوسارد التقليدي بتجميع البروتيوم (الهيدروجين-1) في الغالب، حيث أن هذا هو النظائر الأكثر وفرة للهيدروجين في الطبيعة.
إطلاق وقود الاندماج المتأين فقط بحيث يمكن للمجارف المغناطيسية أو الكهروستاتيكية توجيه الوقود بسهولة أكبر إلى المحرك. العيب هو أن هذا سوف يتسبب في تشتت الوقود بسبب التنافر الكهروستاتيكي.
إطلاق الوقود على مسار بحيث يتطابق ناقل سرعة الوقود بشكل وثيق مع ناقل السرعة المتوقع للمركبة الفضائية عند تلك النقطة من مسارها. سيؤدي ذلك إلى تقليل قوى "السحب" الناتجة عن جمع الوقود.
على الرغم من أن الوقود الذي تم إطلاقه مسبقًا للمحرك النفاث ينفي إحدى ميزات تصميم بوسارد (تجميع الوقود أثناء تحركه عبر الوسط بين النجوم، مما يوفر تكلفة إطلاق كتلة الوقود)، فإنه يحتفظ على الأقل بميزة عدم الاضطرار إلى تسريع كتلة الجسم. الوقود وكتلة الصاروخ في نفس الوقت.
سيوفر الوقود الذي تم إطلاقه مسبقًا بعض الرؤية في الوسط البينجمي – وبالتالي تنبيه المركبة الفضائية اللاحقة بالمخاطر غير المرئية (على سبيل المثال، الأقزام البنية).
إختراعات ذات الصلة > ومن أهم عيوب هذا النظام ما يلي:

ضرورة اعتراض الكريات الاندماجية بدقة مع مركبة فضائية تتحرك بسرعة عالية. ويمكن استخدام نبضات الليزر لتوجيه الكريات.
في حالة استخدام الاندماج التصادمي، يجب أن تتحرك المركبة الفضائية بأدنى سرعة لتحقيق الاندماج. أحد الاقتراحات هو أن تستخدم المركبة الفضائية مناورة كشط الشمس للوصول إلى سرعة 600 كيلومتر في الثانية.
لا يمكن للمركبة الفضائية أن تنحرف عن المسار المحسوب مسبقًا إلا إذا كان ذلك ضروريًا. وأي انحراف من هذا القبيل من شأنه أن يفصل المركبة الفضائية عن مصدر الوقود الخاص بها، ويترك لها قدرة ضئيلة على العودة إلى مسارها الأصلي.
لن يكون الوقود المطلق مسبقًا لإبطاء السرعة عند النجم الوجهة متاحًا ما لم يتم إطلاقه قبل عدة عقود من إطلاق المركبة الفضائية. ومع ذلك، يمكن استخدام أنظمة أخرى (مثل الأشرعة المغناطيسية) لهذا الغرض.