تست جدید برای تشخیص سریع کرونا

دانشمندان اروپایی فوتونیک در حال تحقیق درباره آشکارساز لیزری ابرحساسی هستند که بتواند کمترین عفونت ویروس کرونا را به محض حضور در بزاق یا سواب بینی در طی چند دقیقه تشخیص دهد. این آشکارساز ابرحساس از توسعه دستگاهی برای شناسایی عفونت‌های باکتریایی و یا شناساگرهای سرطانی  حاصل شده است و در آن با استفاده از فناوری فوتونیک، نور دستکاری می‌شود تا عفونت اولیه را در بیمارانی که بار ویروسی کمی دارند، تشخیص دهد.

داستان از آنجا آغاز شد که در پاسخ به فراخوان کمیسیون اروپا با مهلت ۳۰ ژانویه ۲۰۲۰، دکتر لچوگا که از دستگاهی برای شناسایی عفونت‌های باکتریایی و یا شناساگرهای سرطانی استفاده می کرد به یک همکار محقق از دانشگاه بارسلونا که سالها در زمینه شناسایی کروویروس‌ها در نمونه‌های حیوانی کار کرده بود، پیوست و در پی آن طی یک فعالیت فشرده هشت روزه، یک کنسرسیوم از چهار شریک تشکیل و پیشنهاد این پروژه شکل گرفت که پس از تصویب با پشتیبانی افق ۲۰۲۰ تحقیقات علمی کمیسیون اروپا، ابتدای ماه مارس فعالیت روی این پروژه آغاز گشت. قطعه اصلی مورد استفاده در ردیاب کوروویروس همان است که توسط دکتر لچوگا برای بررسی نمونه‌های مختلف مانند عفونت‌های باکتریایی یا نشانگرهای زیستی سرطان به کار ‌می رفت که البته برای پاسخ درست به بیماری کووید-۱۹ و تشخیص زودهنگام برای موارد ابتلا به بار ویروسی کم، نیازمند بهبود و بهینه‌سازی لازم است.

و اما درباره سازوکار این دستگاه باید گفت، این ردیاب با شناسایی کردن پیوند مولکول‌های کروویروس‌ به سطح دستگاه آشکارساز کار می‌کند و هنگامی که ویروس تشخیص داده شود، یک سیگنال جدید تولید می‌کند. از آنجا که گیرنده‌های بیولوژیکی روی سطح سنسور به طور اختصاصی برای آنتی ژن خاصی از این ویروس تنظیم شده‌اند، فقط مولکول‌های کروویروس در امتداد سنسور گرفتار می‌شوند. هنگامی که نمونه مایعات تنفسی از این آشکارساز عبور می‌کند، انتشار نور یک میدان  ناپایدار چند نانومتری را بر روی سطح آشکارساز ایجاد نموده در این هنگام، گیرنده‌ها (مانند آنتی‌بادی‌ها یا رشته‌های DNA) آنتی‌ژن‌های کپسید ویروس را تشخیص می‌دهند. این فرآیند تشخیص، ضریب شکست را تغییر می‌دهد و جهت حرکت نور کمی دگرگون می‌شود. با مجموعه‌ای از داده‌های موجود، می‌توان این تغییر را به طور دقیق اندازه‌گیری کرد و بدون نیاز به تقویت‌کننده، به یک تشخیص فوری از ویروس کرونا در گستره پیکو – آتو مولار دست یافت. در این دستگاه از تداخل‌سنج  موجبر دو مدی استفاده شده که در آن دو مد یک پرتوی نوری (با طول موج دیداری)، در یک تک موجبر منتشر می‌شوند. نور در طی انتشار  با مواد برهم‌کنش می‌کند و در انتهای موجبر دوگانه، تداخل بین هر دو مد نور ثبت می‌شود. این علائم در لحظه با یک آشکارساز نوری جمع آوری و توسط الکترونیک پردازش می‌شوند. . به این ترتیب هنگامی که نمونه تهیه و آماده شود، دستگاه بلافاصله پاسخ مثبت یا منفی برای تشخیص کروویروس را می‌دهد. هر چند، با درنظر گرفتن زمان آماده‌سازی و تجزیه و تحلیل و اعلام نتیجه -ممکن است ‌از زمان گرفتن نمونه تا تشخیص- نزدیک ۳۰ دقیقه طول بکشد.

این گروه آزمایش‌های خود را در مؤسسه نانو علوم و فناوری کاتالونیای اسپانیا روی نمونه‌های تهیه شده از بیماران چند بیمارستان انجام داده‌اند. این ردیاب کاربری بسیار آسان دارد و هم اکنون تمام ابزارآلات آن در یک جعبه قابل حمل رومیزی با ابعاد ۲۵ در ۱۵ در ۲۵ سانتی‌متر گرد‌آوری می‌شود. همچنین تخصص فنی، فقط برای آماده‌سازی مورد نیاز است و پزشکان عمومی یا پرستاران می‌توانند به طور گسترده از این دستگاه برای آزمایش بیماران بهره ببرند. باید افزود اگرچه هم اکنون شش آزمایشگاه روی این موضوع کار میکنند اما این گروه تحقیقاتی معتقدند که این دستگاه نیاز به بررسی و تست‌های بیشتری دارد و حداکثر ظرف مدت یکسال پیش رو در دسترس خواهد بود.