من كوفيد إلى السرطان.. اختبار منزلي جديد يكشف الأمراض بدقة مذهلة
توصل علماء إلى تقنية استشعار حيوية جديدة و منخفضة التكلفة يمكن أن تُحسن بشكل كبير من حساسية هذه الاختبارات، حيث يمكن لهذه التقنية أن ترفع من دقة كشف فيروس كوفيد-19 وحتى 100 مرة، مع إمكانية توسيع نطاق التشخيص ليشمل أمراضًا أخرى خطيرة مثل سرطان البروستاتا وتسمم الدم (الإنتان).
طوّر فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا في بيركلي نظام اختبار مبتكر يستخدم مبدأ "تأثير حلقة القهوة" — ظاهرة فيزيائية طبيعية تتسبب في تكوّن حلقات داكنة حول بقع القهوة أثناء تبخرها. يمزج هذا النهج مع الجسيمات النانوية البلازمونية وتقنيات الذكاء الاصطناعي، ليقدم تشخيصات فورية ودقيقة خلال دقائق معدودة.
قال كاميار بهروزي، أحد الباحثين المشرفين على الدراسة،: "هذه التقنية البسيطة والفعالة توفر نتائج عالية الدقة في وقت قصير جداً، وتوفر حلاً منخفض التكلفة وسهل الاستخدام، خاصة في المناطق ذات الموارد المحدودة." وتم نشر نتائج الدراسة في مجلة Nature Communications.
كيف تعمل التقنية؟
يعتمد الاختبار على تجمع الجسيمات النانوية البلازمونية على المؤشرات الحيوية للمرض، بعد تطبيق عينة من المصل أو مسحة الأنف أو الخد، موجهة بواسطة سقالة مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد وسخان كهربائي صغير لتسريع عملية التبخر.
عند تجفيف العينة، تتجمع الجسيمات النانوية بنمط يعكس وجود المؤشرات الحيوية، مما يمكن اكتشافه بسهولة بالعين المجردة أو باستخدام تطبيق ذكي يدعم الذكاء الاصطناعي.
وتُعطي هذه الطريقة نتائج في أقل من 12 دقيقة، مع حساسية عالية تمكنها من كشف كوفيد-19 بشكل أكثر دقة بـ 100 مرة عن الاختبارات التقليدية.
إلى أين قد يقودنا هذا الابتكار؟
بالإضافة إلى تحقق سريع من كوفيد-19، يُمكن لهذه التقنية أن تساعد في تشخيص حالات الإنتان، وهو اضطراب التهابي مهدد للحياة، خاصة لدى كبار السن، حيث يمكن تحديده خلال 10 إلى 15 دقيقة بدلاً من أيام الانتظار للزراعة البكتيرية التقليدية.
قال ليوي لين، أستاذ الهندسة الميكانيكية وواحد من مبتكري الدراسة: "نهدف إلى تيسير إجراء فحوصات دورية لأمراض مثل سرطان البروستاتا، دون الحاجة لزيارة المستشفى، مما يسهل الكشف المبكر ويعزز من فرص العلاج."
مستقبل فحوصات المنازل مع التكنولوجيا الحديثة
مع توافّر النماذج الأولية لمجموعات الاختبار المنزلية التي تعتمد على تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، والطرازات السهلة الاستخدام، يمكننا أن نُتوقع ثورة جديدة في عالم التشخيص المبكر، وخصوصًا في المناطق ذات الموارد المحدودة.
لمزيد من المعلومات، يُرجى الاطلاع على الدراسة الكاملة التي نُشرت في مجلة Nature Communications، أو التواصل مع فريق البحث في جامعة كاليفورنيا بيركلي.
