طراحی دانگل تلفن هوشمند برای تشخیص کرونا

این آزمایش در کمتر از یک ساعت انجام می شود و با شناسایی پروتئین نوکلئوکپسید کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ و با استفاده از نانودانه های مغناطیسی مملو از آنتی بادی کار می کند. محققان در آزمایشات دریافتند دستگاه مذکور میتواند سطح بسیار کمی از پروتئین را تشخیص دهد و بعنوان یک ابزار تشخیصی حساس عمل کند.

مبارزه با کووید- ۱۹ هم چنان ادامه دارد و آزمایش یکی از سلاح های معمول و کاربردی ما در جلوگیری از شیوع ویروس است. آزمایش واکنش زنجیره ای پلیمراز( PCR) کماکان بهترین آزمایش استاندارد برای تشخیص ابتلای افراد به ویروس است ولی زمان بر است و برای انجام آن به حضور متخصصان و تجهیزات آزمایشگاهی بسیار پیشرفته نیاز است. آزمایشات سریعی که در کلینیک های پزشکی، فرودگاه ها یا حتی داروخانه ها انجام می شود نیز در جلوگیری از انتقال بسیار مفید هستند.

نکته جالب درباره دستگاه مذکور این است که میتواند پروتئین ویروسی را در یک قطره خون تشخیص دهد. دیگر افراد مجبور نیستند برای انجام آزمایش درد وارد شدن یک سواب بزرگ به بینی خود را تحمل کنند. از مزایای دیگر این دستگاه میتوان به قابل حمل بودن آن اشاره کرد.

پیتر لیل هوج( Peter Lillehoj) پژوهشگر این مطالعه بیان کرد:نکته جالب در رابطه دستگاه مذکور این است که به آزمایشگاه نیاز ندارد و افراد میتوانند کل عملیات آزمایش را انجام دهند و کار با ابزار مذکور آسان است.

تراشه میکروفلوئیدیک حاوی نانودانه های مغناطیسی است که با آنتی بادی علیه پروتئین نوکلئوکپسید کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ پر شده است. یک آهنربای خارجی نیز دانه ها را به سمت یک حسگر الکتروشیمیایی( که در پاسخ به پروتئین گرفته شده یک جریان تولید می کند)، می کشاند و سپس زمانی که به تلفن هوشمند استاندارد متصل می شود دستگاه این داده ها را برای تفسیر آسان نتایج به یک برنامه می فرستد. این آزمایش سریع است و در کمتر از ۵۵ دقیقه نتیجه را نشان می دهد و میتواند به اندازه ۵۰ پیکوگرم پروتئین در هر میلی لیتر را تشخیص دهد.

اهمیت این دستگاه در تشخیص سریع کرونا

توسعه دستگاه میکروفلوئیدیکی که قادر به شناسایی پروتئین نوکلئوکپسید کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ از طریق یک قطره خون است، می‌تواند به انقلابی در تشخیص بیماری‌ها، به‌ویژه کووید-۱۹، منجر شود. یکی از مهم‌ترین مزایای این دستگاه، سرعت بالای آن در انجام آزمایش است که در کمتر از یک ساعت نتیجه را به کاربر ارائه می‌دهد. این امر می‌تواند به ویژه در مواقع اضطراری و در مکان‌هایی که دسترسی به آزمایشگاه‌های پیشرفته مشکل است، بسیار کاربردی باشد. از آنجا که تنها به یک قطره خون نیاز دارد، این آزمایش نه تنها درد کمتری نسبت به روش‌های رایج مانند سواب بینی دارد، بلکه انجام آن بسیار ساده‌تر است و حتی ممکن است افراد بدون نیاز به حضور متخصص آزمایش را خودشان انجام دهند.

این دستگاه همچنین با استفاده از نانودانه‌های مغناطیسی پر شده با آنتی‌بادی‌های خاص کروناویروس، توانسته حساسیت بسیار بالایی در شناسایی سطح کم پروتئین ویروسی داشته باشد. این ویژگی به این معنی است که این دستگاه می‌تواند حتی در مراحل اولیه و با مقدار بسیار کمی از ویروس، آن را شناسایی کند که می‌تواند به تشخیص زودهنگام و جلوگیری از شیوع بیماری کمک کند.

مزایای استفاده از فناوری میکروفلوئیدیک در تشخیص بیماری‌ها

فناوری میکروفلوئیدیک به‌ویژه در تشخیص بیماری‌ها به‌دلیل دقت بالا و کارایی فوق‌العاده در اندازه‌گیری‌های بیولوژیکی، به‌طور روزافزونی مورد توجه قرار گرفته است. این تکنولوژی به‌طور خاص در دستگاه‌های جدیدی مانند دانگل میکروفلوئیدیکی کرونا، کاربرد دارد که به سرعت و با کمترین میزان نمونه، قادر به شناسایی ویروس‌ها و عوامل بیماری‌زا هستند. از آنجا که آزمایش‌های میکروفلوئیدیک معمولاً به مقیاس میکرو یا نانو نیاز دارند، می‌توان آن‌ها را با هزینه‌های پایین‌تر و با سرعت بیشتری انجام داد.

این فناوری همچنین مزایای دیگری دارد که شامل کاهش حجم نمونه‌ها، سرعت بالای آزمایش، امکان حمل‌ونقل آسان و قابلیت انجام آزمایش در محل بدون نیاز به تجهیزات پیچیده آزمایشگاهی است. این ویژگی‌ها به خصوص در مواقع بحران‌های بهداشتی مانند پاندمی‌ها می‌تواند موثر باشد، چرا که به افراد این امکان را می‌دهد که به راحتی و بدون نیاز به مراجعه به بیمارستان‌ها و آزمایشگاه‌ها، وضعیت سلامتی خود را بررسی کنند.

کاربردهای دستگاه در موارد دیگر

اگرچه این دستگاه برای شناسایی کووید-۱۹ طراحی شده است، اما فناوری‌های مشابه میکروفلوئیدیک می‌توانند در آینده به‌طور گسترده‌تر برای تشخیص دیگر بیماری‌ها و عوامل بیماری‌زا در سرتاسر جهان استفاده شوند. این دستگاه می‌تواند در مناطقی که به تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته دسترسی ندارند، به‌عنوان ابزاری مفید و کم‌هزینه عمل کند.

همچنین این دستگاه می‌تواند به راحتی به صورت همراه با تلفن‌های هوشمند استفاده شود، به طوری که نتایج آزمایش‌ها مستقیماً به گوشی تلفن همراه فرستاده می‌شود و کاربران می‌توانند بدون نیاز به مراجعه به مراکز درمانی، نتایج را تحلیل کنند. این ویژگی می‌تواند باعث افزایش دسترسی به خدمات پزشکی و آزمایش‌های سریع در سطح جهانی شود.

از دیگر کاربردهای این فناوری می‌توان به شناسایی بیماری‌های مقاربتی، سرطان‌ها، بیماری‌های قلبی و سایر عفونت‌های ویروسی اشاره کرد. به‌طور کلی، این تکنولوژی می‌تواند باعث کاهش هزینه‌ها، افزایش دقت و سرعت آزمایش‌ها، و در نهایت، نجات جان افراد در مواقع بحرانی شود.

چالش‌ها و موانع پیش رو

با وجود تمامی مزایای این دستگاه میکروفلوئیدیکی، هنوز چالش‌هایی وجود دارد که باید در توسعه و گسترش آن در سطح جهانی برطرف شود. یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها، نیاز به تأسیس زیرساخت‌های مناسب برای استفاده از این دستگاه‌ها در سطح وسیع است. همچنین، حتی اگر این دستگاه‌ها قادر به شناسایی بیماری‌ها با دقت بالا باشند، مهم است که پروتکل‌های پزشکی مناسب برای تفسیر نتایج آن‌ها وجود داشته باشد تا از اشتباهات تشخیصی جلوگیری شود.

همچنین در برخی مناطق ممکن است افراد تمایلی به استفاده از چنین فناوری‌هایی نداشته باشند. عواملی همچون عدم اعتماد به فناوری‌های جدید و یا نبود آگاهی کافی درباره نحوه عملکرد این دستگاه‌ها می‌تواند یکی از موانع برای گسترش استفاده از آن‌ها باشد. بنابراین، آموزش‌های عمومی و ارائه اطلاعات معتبر در رابطه با این فناوری‌ها برای افزایش پذیرش آن‌ها در جامعه بسیار ضروری است.

آینده این فناوری

میکروفلوئیدیک به‌عنوان یکی از فناوری‌های نوین و موثر در تشخیص بیماری‌ها، به نظر می‌رسد که در آینده کاربردهای فراوانی در حوزه پزشکی پیدا کند. به‌ویژه در دوران پس از پاندمی کووید-۱۹، این فناوری می‌تواند به‌عنوان ابزاری حیاتی در مقابله با بیماری‌های جدید و تشخیص سریع آن‌ها در مناطق مختلف جهان شناخته شود.

در کنار این، محققان و دانشمندان به‌طور مداوم در حال توسعه این فناوری و ارتقاء عملکرد آن هستند تا علاوه بر بیماری‌های ویروسی، بیماری‌های دیگر را نیز با استفاده از همین فناوری میکروفلوئیدیک شناسایی کنند. این دستگاه‌ها به‌خصوص در نواحی دورافتاده و کم‌برخوردار می‌توانند نقشی بسیار حیاتی در تشخیص و کنترل بیماری‌ها ایفا کنند.

نتیجه‌گیری

دستگاه میکروفلوئیدیکی برای شناسایی کروناویروس با استفاده از نانودانه‌های مغناطیسی و اتصال به تلفن همراه، یک پیشرفت بزرگ در عرصه پزشکی و تشخیص بیماری‌ها به‌خصوص در برابر پاندمی‌ها به شمار می‌آید. این فناوری به‌دلیل سرعت بالا، راحتی استفاده، و قابلیت انجام آزمایشات در هر زمان و مکانی، نوید بخش دوران جدیدی در تشخیص بیماری‌ها است. اگرچه این دستگاه برای مقابله با کرونا طراحی شده است، اما امکانات فراوانی برای توسعه آن در تشخیص دیگر بیماری‌ها وجود دارد. در نهایت، این تکنولوژی می‌تواند به عنوان ابزاری قدرتمند برای حفظ سلامت عمومی و جلوگیری از شیوع بیماری‌ها در سطح جهانی به کار گرفته شود.