تقنية تشخيصية منزلية جديدة تكشف الأمراض من كوفيد إلى السرطان بدقة مذهلة

ظاهرة طبيعية تعرف باسم "تأثير حلقة القهوة"، حيث تهاجر الجزيئات المعلقة داخل قطرة سائلة نحو الحواف أثناء التبخر، تُستخدم الآن في اختبار تشخيصي مبتكر لتعزيز حساسية اكتشاف المؤشرات الحيوية للأمراض بشكل غير مسبوق.

قام مهندسون من جامعة كاليفورنيا في بيركلي بتطوير اختبار منزلي يعتمد على هذا التأثير لتجميع المؤشرات الحيوية في نمط دائري، مما يُمكِّن جسيمات نانوية مدعومة بتقنيات البلازمونيات من الالتصاق بها، تُنتج هذه الجسيمات أنماطا ضوئية يمكن رصدها بصريا أو من خلال تطبيق هاتف ذكي مدعوم بالذكاء الاصطناعي .

اختبار منزلي أكثر دقة بـ100 مرة من الاختبارات التقليدية

رغم أن الاختبارات المنزلية السريعة أصبحت شائعة خلال جائحة كوفيد-19، إلا أن دقتها تبقى محدودة، الحل الجديد يُقدّم تقنية منخفضة التكلفة يمكن أن تحسّن الحساسية حتى 100 ضعف، مما يفتح المجال لتشخيص دقيق وسريع لأمراض خطيرة مثل:

كوفيد-19

سرطان البروستاتا

الإنتان (Sepsis)

وقال كاميار بهروزي، الباحث الرئيسي في الدراسة:

"هذه التقنية البسيطة والفعالة تقدم نتائج دقيقة للغاية في وقت قصير مقارنة بالطرق التقليدية، وتُعدّ خطوة نحو تشخيصات ميسورة الكلفة وسهلة الوصول، خصوصا في البيئات ذات الموارد المحدودة."

 كيف يعمل الاختبار الجديد؟

يتضمن الاختبار عدة خطوات بسيطة يمكن تنفيذها في المنزل:

1. إضافة عينة (من مسحة الأنف أو الفم) إلى غشاء خاص.

2. تبخر السائل لتجميع المؤشرات الحيوية في نمط حلقي.

3. إضافة جسيمات نانوية بلازمونية ترتبط بالبروتينات المرضية.

4. قراءة النتيجة عبر تطبيق هاتف ذكي بالذكاء الاصطناعي أو حتى بالعين المجردة.

إذا كانت المؤشرات الحيوية موجودة، تتجمّع الجسيمات في أنماط تغيّر طريقة تفاعل الضوء مع الغشاء، مما يسمح بالكشف السريع للمرض.

أوضح البروفيسور ليوي لين، المؤلف الرئيسي للدراسة وأستاذ الهندسة الميكانيكية بجامعة بيركلي:

 "تُعتبر كل ساعة حاسمة عند تشخيص الإنتان، الذي يُعدّ استجابة التهابية قاتلة للبكتيريا، يمكن لتقنيتنا اكتشاف هذا المرض خلال 10 إلى 15 دقيقة، بدلا من الانتظار أياما لنتائج زراعة البكتيريا."

نموذج أولي لاختبار منزلي سهل الاستخدام

أنشأ الباحثون نموذجا أوليا يشبه أدوات فحص كوفيد المنزلية، ويشمل:

منصة مطبوعة بتقنية 3D لتوجيه وضع العينة.

حقنة صغيرة.

سخّان كهربائي لتسريع التبخر. 

اختبار منزلي جديد للكشف عن أخطر الأمراض

وقال لين: "خلال جائحة كوفيد، اعتمدنا على الاختبارات المنزلية لاكتشاف العدوى. نأمل أن تُسهّل تقنيتنا فحص أمراض مثل سرطان البروستاتا بشكل منتظم دون مغادرة المنزل."