أداة تشخيص ورقية ومنخفضة التكلفة لرصد الأمراض المعدية بسرعة فائقة

أبوظبي – الوحدة:

طوّر فريق من العلماء في جامعة نيويورك أبوظبي أداة تشخيصية مصنوعة من الورق، يمكن لغير المدربين استخدامها لرصد فيروس كوفيد-19 وغيره من الأمراض المعدية في أقل من 10 دقائق، دون الحاجة إلى معدات مخبرية متطوّرة. تقدم الشريحة (RCP-Chip)، التي صمّمها الباحثون في مختبر الموائع الدقيقة والأجهزة المصغرة المتطورة في جامعة نيويورك أبوظبي (AMMLab) ، حلاً سريعاً ومنخفض التكلفة ومحمولاً للفحص الميداني للأمراض المعدية.

تبلورت الفكرة خلال المراحل الأولى لجائحة كوفيد-19، وقد صممت الأداة لاكتشاف أبسط آثار المادة الوراثية الفيروسية في عينات اللُّعاب، لسهولة جمعها، ودون الحاجة إلى تدخل جراحي، حيث يشير تغيّر اللون إلى وجود الفيروس المعني. تعمل الشريحة بدون كهرباء أو معدات خاصة، وتحتاج إلى مصدر حرارة معتدل (حوالي 65 درجة مئوية)، أي حوالي حرارة الماء الدافئ. يدمج تصميمها المبتكر عدة مكونات صغيرة مثل منافذ العينات والفتحات، والمقاومات السائلة، وغرف التفاعل المحملة مسبقاً بالبادئات والإنزيمات وجسيمات الذهب النانوية في جهاز مكوّن من ورقة واحدة.

وقد نشرت مجلة أبحاث المستشعرات المتقدمة البحث في ورقة بعنوان “شريحة الورق المقسمة شعاعياً ذات الطبقة الواحدة للكشف الحراري المتعدد السريع لجينات سارس-كوفيد”، ويوضح التقرير مراحل التطوير والتحقق من دقة الشريحة كمنصة تشخيصية سريعة ومتعددة للأمراض المعدية، وملاءمتها للاستخدام في البيئات ذات الموارد المحدودة.

وكما قال محمد قسايمة، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية والهندسة الحيوية والمؤلف الرئيسي للبحث: “خلال جائحة كوفيد-19، كان هدفنا هو بناء أداة سريعة وميسورة التكلفة وسهلة الاستخدام، خاصة في المناطق التي يصعب فيها الوصول إلى المختبرات. صممنا الشريحة لتحدث تأثيراً حقيقياً في العالم. يمكن إعادة ضبطها لرصد أمراض معدية أخرى، مما يجعلها أداة واعدة في خدمة الصحة العامة حول العالم”.

يدعم الجهاز الاختبار المتعدد، مما يعني أنه يمكنه اكتشاف عدة أهداف جينية في عملية واحدة، مما يحسن الكفاءة مع تقليل حجم العينة والتكلفة. يمكن تعديل تصميمه المرن لرصد مختلف مسببات الأمراض المعدية (البكتيريا، الفيروسات، إلخ)، عبر عدة أنواع من العينات مثل اللعاب والدم والمصادر البيئية.

وكما أشارت بافيترا سوكومار، مساعدة الأبحاث في الجامعة والمؤلفة المشاركة للبحث: “هذا اختبار سريع ومنخفض التكلفة ولا يستدعي وجود المختبرات، ويرصد أهداف جينية متعددة في أقل من 10 دقائق. وكل ذلك يعزّز من إمكاناته وتطبيقاته في البيئات حول العالم، فيمكن لهذا الاختبار المحمول أن يحسّن بشكل كبير من استجابة الدول لتفشي الأمراض من حيث سرعة تطبيق إجراءات الحجر والعلاج والسيطرة”.
أما بالنسبة للخطوات المقبلة، فيرى فريق الأبحاث تعزيز قدرات الرصد البلازموني للشريحة وتوسعة التطبيقات الممكنة في مواقع تقديم العلاج، كما يطمح الفريق إلى ربط الشريحة بالأجهزة الذكية مما يسمح بزيادة فائدتها في مجال الصحة العامة من حيث مشاركة البيانات بشكل مباشر وتتبع تفشي الأمراض.
يشير هذا التطور إلى التزام جامعة نيويورك أبوظبي بتعزيز جهود الابتكار العلمي الذي يتصدى للتحديات العالمية، وخصوصاً فيما يتعلق بتوفير الخدمات الصحية للجميع والجاهزية للجوائح.