إحدى صفات فيروس COVID-19 التى تجعل من الصعب احتوائه هى أنه يمكن أن ينتشر بسهولة للآخرين عن طريق شخص لم تظهر عليه بعد أى علامات للعدوى، فقد يشعر حامل الفيروس بأنه على ما يرام تمامًا ويباشر أعماله اليومية، حيث يصطحب الفيروس معه إلى العمل، أو إلى منزل أحد أفراد العائلة، أو إلى التجمعات العامة.
وبالتالى فإن جزءًا مهمًا من الجهد العالمى لوقف انتشار الوباء هو تطوير الاختبارات التى يمكنها تحديد العدوى بسرعة لدى الأشخاص الذين لم تظهر عليهم الأعراض بعد، حتى نتجنب حدوث ما ذكر من قبل فى نقل العدوى.
طور باحثون فى معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا نوعًا جديدًا من الاختبار يجمع بين أنواع متعددة من البيانات مع مستشعر منخفض التكلفة قد يتيح التشخيص المنزلى لعدوى COVID من خلال التحليل السريع لأحجام صغيرة من اللعاب أو الدم فى أقل من 10 دقائق دون تدخل طبى.
تم إجراء البحث فى مختبر Wei Gao للهندسة الطبية، فى السابق طور المختبر وفريقه أجهزة استشعار لاسلكية يمكنها مراقبة حالات مثل النقرس، وكذلك مستويات الإجهاد، من خلال الكشف عن المستويات المنخفضة للغاية لمركبات معينة فى الدم أو اللعاب أو العرق.
مستشعرات المختبر مصنوعة من الجرافين، وهو شكل من الكربون يشبه الصفيحة، تولد ورقة بلاستيكية محفورة بالليزر ثلاثية الأبعاد من الجرافين بمسام صغيرة، تخلق هذه المسام مساحة كبيرة من السطح على المستشعر، مما يجعله حساسًا بدرجة كافية للكشف بدقة عالية عن المركبات الموجودة فقط بكميات صغيرة جدًا.
فى هذا المستشعر تقترن هياكل الجرافين بالأجسام المضادة، وهى جزيئات الجهاز المناعى الحساسة لبروتينات معينة، مثل تلك الموجودة على سطح فيروس COVID-19 على سبيل المثال.
كانت الإصدارات السابقة من المستشعر مشبعة بالأجسام المضادة لهرمون الكورتيزول المرتبط بالإجهاد، وحمض البوليك الذى يسبب النقرس بتركيزات عالية.
يحتوى الإصدار الجديد من المستشعر الذى أطلق عليه اسم RapidPlex على أجسام مضادة وبروتينات تسمح له باكتشاف وجود الفيروس نفسه من خلال الأجسام المضادة التى يصنعها الجسم لمكافحة الفيروس، والعلامات الكيميائية للالتهاب والتى تشير إلى شدة الإصابة بـ COVID-19.
هذه هى التجربة الوحيدة عن بعد والتى يمكنها تقديم معلومات حول العدوى فى ثلاثة أنواع من البيانات بجهاز استشعار واحد فى أقل من بضع دقائق، يمكننا التحقق من هذه المستويات فى وقت واحد حتى نحصل على صورة كاملة عن العدوى، بما فى ذلك العدوى المبكرة والمناعة والشدة .
عادةً ما تستغرق تقنيات اختبار COVID-19 العادية ساعات أو حتى أيامًا لتحقيق النتائج، بينما تتطلب هذه التقنيات أيضًا معدات باهظة الثمن ومعقدة، فى حين أن نظام مختبر Wei Gao بسيط ومضغوط.
حتى الآن تم اختبار الجهاز فى المختبر فقط مع عدد قليل من عينات الدم واللعاب التى تم الحصول عليها لأغراض البحث الطبي من الأفراد الذين ثبتت إصابتهم بـ COVID-19، على الرغم من أن النتائج الأولية تشير إلى أن المستشعر دقيق للغاية، إلا أنه يجب إجراء اختبار على نطاق واسع مع مرضى فى العالم الحقيقى بدلاً من عينات مختبرية، كما يحذر المختبر لتحديد دقته بشكل نهائى.
مع اكتمال الدراسة التجريبية الآن، يخطط مختبر Wei Gao التالية لاختبار المدة التى تدوم فيها أجهزة الاستشعار مع الاستخدام المنتظم، والبدء فى اختبارها مع مرضى COVID-19 فى المستشفى، وبعد الاختبار داخل المستشفى بسبب دراسة مدى ملاءمة الاختبارات للاستخدام المنزلى، سيحتاج الجهاز إلى الحصول على الموافقة التنظيمية قبل إتاحته للاستخدام على نطاق واسع فى المنزل.
