كمامات يمكنها تشخيص فيروس كورونا

صمم فريق من الباحثين من “جامعة هارفارد” و”معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا” قناع وجه مزودا بتقنية تمكنه من تشخيص إصابة من يرتديه بفيروس كورونا، في نحو 90 دقيقة.

تقوم التقنية على تضمين تفاعلات البيولوجيا التركيبية في الأقمشة، وإنشاء أجهزة استشعار حيوية يمكن ارتداؤها ويمكن تخصيصها لاكتشاف مسببات الأمراض والسموم وتنبيه مرتديها.

دمج الفريق هذه التقنية في أقنعة الوجه القياسية، لاكتشاف وجود فيروس كورونا في أنفاس المريض. يعطي القناع الذي ينشط بالزر النتائج بمستويات دقة مماثلة لاختبارات التشخيص القياسية القائمة على الحمض النووي، مثل تفاعلات البلمرة المتسلسلة (PCR) وفق نتائج الدراسة التي نشرت يوم أمس الاثنين في دورية “نيتشر بيوتكنولوجي” Nature Biotechnology.

وقال المؤلف المشارك في الدراسة، خبير الأجهزة الطبية في “معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا” لويس روبن، إن هذه الدراسة تقدم أولى عروض المواد القابلة للارتداء مثل الأقمشة التي صممت لتسخير آليات الاستشعار للأنظمة البيولوجية في شكل آمن للمستخدم وقابل للبرمجة، للكشف عن مسببات الأمراض والمواد الكيميائية ذات الصلة سريرياً وبيئياً (مثل فيروسات كورونا، والحمض النووي، وعوامل الأعصاب، والمواد الكيميائية، وما إلى ذلك).

وأضاف روبن، في تصريح لـ”العربي الجديد”، أن هذه التقنية تقدم نتائج تنافس في دقتها أحدث الأساليب الكمية القائمة على المختبر، مشيراً إلى أنه لا توجد في السوق اليوم أجهزة يمكن ارتداؤها ويمكنها تحقيق هذا المستوى من الاستشعار الجزيئي الذي أظهرته الدراسة.

يعمل القناع من دون مصادر للطاقة أو بطاريات، ويتميز بتصميمه البسيط بالإضافة إلى سعره الذي سيكون منخفضاً جداً مقارنة بالأجهزة التي تؤدي الوظيفة نفسها، إذ تبلغ تكلفة تصنيعه نحو 5 دولارات أميركية.
ووفق الباحث، استخدم الفريق تفاعلات بيولوجية اصطناعية خالية من الخلايا، وهي أنظمة كيميائية غير حيوية قائمة بذاتها مع جميع المكونات الجزيئية التي تتطلبها الخلايا الحية لأداء استشعار الجزيئات الحيوية. تعتمد المستشعرات على آلات خلوية مجففة بالتجميد طوّرها فريق البحث لاستخدامها في تشخيص فيروسات مثل الإيبولا وزيكا.

أظهر الباحثون أنه يمكن دمج المستشعرات ليس فقط في أقنعة الوجه إنما أيضاً في الملابس مثل معاطف المختبر، مما قد يوفر طريقة جديدة لمراقبة تعرض العاملين في مجال الرعاية الصحية لمجموعة متنوعة من مسببات الأمراض أو غيرها من التهديدات.

وأشار روبن إلى أن الجهاز الجديد يتمتع بالقدرة على اكتشاف مجموعة واسعة من أهداف الحمض النووي بدقة كبيرة، بالإضافة إلى العديد من الجزيئات الحيوية والسموم، “ومع ذلك، فإن نظامنا الأساسي معياري بما يكفي بحيث يمكنه استيعاب العديد من أنواع الأهداف طالما أن هناك آلية بيولوجية للاكتشاف يمكننا هندستها باستخدام مبادئ البيولوجيا التركيبية”.

صُممت مستشعرات قناع الوجه بحيث يمكن تنشيطها بواسطة مرتديها عندما يكون على استعداد لإجراء الاختبار، ولا تعرض النتائج إلا داخل القناع، من أجل خصوصية المستخدم. يبحث الفريق حالياً عن شركاء تصنيع مهتمين بالمساعدة في تمكين الإنتاج الضخم لأقنعة الوجه التشخيصية للاستخدام أثناء جائحة كورونا، وكذلك لاكتشاف المخاطر البيولوجية والبيئية الأخرى.
.alaraby