يبدو أنّ ساعات وأيام انتظارنا للنتائج المخبرية لن تدوم طويلاً؛ فقد قام باحثون في الهندسة والكيمياء الحيوية وأطباء حول العالم، بدمج مهاراتهم لابتكار اختبار سريع للعدوى البكتيرية محمول باليد، يمكن أن تنتج عنه نتائج دقيقة وموثوقة في أقل من ساعة، مما يلغي الحاجة إلى إرسال عينات إلى المختبر.
يثبت البحث الذي نُشر في مجلة Nature Chemistry، فعالية الاختبار في تشخيص التهابات المسالك البولية من عينات سريرية حقيقية. كما يقوم الباحثون بتكييف الاختبار لاكتشاف أشكال أخرى من البكتيريا وللتشخيص السريع للفيروسات، بما في ذلك كوفيد. ويخططون لاختبار قابليته للتطبيق في الكشف عن علامات السرطان.
عن الجهاز، تقول ليلى سليماني، المؤلفة المشاركة في البحث والأستاذة المشاركة في الفيزياء الهندسية: “سيعني ذلك أنه يمكن للمرضى الحصول على علاج أفضل ونتائج أسرع وتجنب المضاعفات الخطيرة. ويمكنه أيضًا تجنب الاستخدام غير الضروري للمضادات الحيوية، وهو أمر يمكن أن يمنحنا الوقت في المعركة ضد مقاومة مضادات الميكروبات”.
تستخدم التكنولوجيا الجديدة القائمة على الحمض النووي جهازًا محمولًا يشبه جهاز مراقبة نسبة السكر في الدم. وتحلّل الرقاقة الدقيقة قطرة من سوائل الجسم مثل الدم أو البول أو اللعاب، باستخدام جزيئات يمكنها اكتشاف توقيع البروتين المحدد للعدوى. ويتم توصيل الجهاز، بحجم USB، بهاتف ذكي يعرض النتيجة.
ستدعم هذه التكنولوجيا الأطباء في ما يشتبهون به بالفعل بناءً على مهاراتهم وخبراتهم”، كما يقول المؤلف المشارك ينجفو لي، أستاذ الكيمياء الحيوية والعلوم الطبية الحيوية.
يجمع الاختراع بين تقنية الهندسة الكهروكيميائية التي طوّرتها سليماني وفريقها، وتكنولوجيا الكيمياء الحيوية التي طوّرها لي وزميله دينجران تشانغ. وقد عملوا مع طبيب الأمراض المعدية ماريك سميجا، أستاذ الطب الذي قدم عينات من مرضى حقيقيين، ومع تود هواري، أستاذ الهندسة الكيميائية.
يقول لي: “كعلماء، نريد تمكين الأشياء، فنحن على دراية بمبادئ علمية وهندسية مختلفة، وعندما تضعهم معًا لمساعدة الناس، يمتلكك شعوراً رائعاً”.
تتطلّب الممارسة الحالية عادةً إرسال عينات إلى المختبرات لزراعتها، وهي عملية قد تستغرق أيامًا. يمكن أن يؤدي تقديم نتائج فورية للمرضى إلى تقليل انتشار العدوى وتحسين نوعية حياة المرضى وتبسيط عمل الأطباء المشغولين.
كما يمكن للتقنية الجديدة أن تميّز سلالات البكتيريا نفسها التي يمكن معالجتها بالمضادات الحيوية عن سلالات أخرى مقاومة للمضادات الحيوية، وهو تمييز لافت يمكن أن يساعد في محاربة المشكلة المتنامية لمقاومة مضادات الميكروبات.
وتقول سليماني، التي تشغل منصباً للأبحاث في كندا حول الأجهزة الطبية الحيوية المصغرة: “حدد الأطباء تأخيرات الاختبار على أنها مشكلة تحتاج إلى حل”. لذا، أردنا بناء نظام يمكنه تقديم أكبر قدر ممكن من المعلومات للطبيب أثناء الزيارة الأولى للمريض”.
الباحثون اليوم في خضم اختبار تكيّف نفس التكنولوجيا للفيروس الذي يسبب كوفيد_19، باستخدام عينات من عيادة هاميلتون العالمية.
وفي هذا السياق، يقول لي، وهو أيضًا عضو في معهد مايكل جروت لأبحاث الأمراض المعدية في ماكماستر: “هذه التكنولوجيا متعددة الاستخدامات للغاية ونحن نقترب جدًا من استخدام نفس التكنولوجيا لاختبار كوفيد_”19.
أحوال
ترجمات
