دستگاهی برای تشخیص هم‌زمان ویروس کرونا و سطح ویتامین C ساخته شده که می‌توان این دو عامل را از نمونه بزاق تشخیص داد. نتایج این تست ۳۰ ثانیه‌ای بی‌سیم به موبایل کاربر ارسال می‌شود تا با تنظیم دوز مکمل‌ها، سیستم ایمنی را در جنگ با ویروس تقویت کند. این فناوری کم هزینه و قابل توسعه برای کمک به تشخیص سایر بیماری‌ها، نویدبخش آینده‌ای امیدوارکننده برای پزشکی شخصی‌شده است.
پایان دردسرهای تست‌های چندگانه: ساخت حسگری برای تشخیص هم‌زمان کرونا و سطح ویتامین C
پژوهشگران دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا موفق به ساخت دستگاه بی‌سیم و قابل حملی شدند که با استفاده از گرافن القاشده با لیزر، هم‌زمان ویروس SARS-CoV-2 (عامل بیماری کووید-۱۹) و سطح ویتامین C را در نمونه بزاق تشخیص می‌دهد. این نوآوری می‌تواند به افراد و پزشکان در انتخاب درمان‌های مؤثرتر، مانند تنظیم دوز مکمل ویتامین C، کمک کند.
ویتامین C نقش کلیدی در تقویت سیستم ایمنی و مقابله با عفونت‌های تنفسی ویروسی مانند کووید-۱۹ دارد. با این حال، دستگاه‌های فعلی سنجش این ویتامین، اغلب گران، حجیم و نامناسب برای استفاده خانگی هستند. از سوی دیگر، تشخیص سریع ویروس کرونا در مراحل اولیه عفونت، اهمیت بالینی بالایی دارد. این دستگاه جدید با ترکیب هر دو قابلیت در یک پلتفرم، تحولی در حوزه سلامت دیجیتال ایجاد کرده است.
چگونگی عملکرد دستگاه
- ساخت حسگر: گرافن مورد استفاده با روش چاپ لیزری سه‌بعدی و متخلخل ساخته شده‌است. پژوهشگران با آزمایش عواملی مانند تخلخل و زبری سطح، نشان دادند که چاپ دو لایه (Two-Pass) حساسیت حسگر را به‌طور چشمگیری بهبود می‌بخشد.
- نمونه‌گیری: کاربر با قرار دادن مقدار کمی بزاق روی نوار یک بار مصرف دستگاه (شبیه نوارهای تست قند خون)، نتایج را به‌صورت بی‌سیم روی تلفن همراه خود دریافت می‌کند.
سازوکار تشخیص
- تشخیص ویروس کرونا با استفاده از عناصر «جذب کننده» مولکول‌های ویروس؛
- سنجش ویتامین C بدون نیاز به عناصر جذب کننده، با اندازه‌گیری تغییرات الکتروشیمیایی.
از دستاوردهای کلیدی این پروژه می‌توان به حساسیت بالای آن اشاره کرد. حد تشخیص دستگاه برای ویتامین C و ویروس، در مقایسه با روش‌های موجود، بهبود یافته است. هزینه تولید نوارهای یک‌بار مصرف بسیار کم است، در حالی که ماژول اصلی دستگاه قابل استفاده مجدد است. این پلتفرم در آینده قابلیت افزودن حسگرهای جدید برای تشخیص سایر بیماری‌ها یا ریزمغذی‌ها را دارد.
دکتر آیدا ابراهیمی، استاد مهندسی برق و مواد چنین توضیح می‌دهد: «دستگاه ما نه تنها برای نظارت بر سطح ویتامین C در خانه مناسب است، بلکه با تشخیص هم‌زمان عفونت، به بیماران کمک می‌کند تا با تنظیم رژیم غذایی یا مصرف مکمل، پاسخ ایمنی بهتری به ویروس نشان دهند. این فناوری پتانسیل گسترش به حوزه‌های دیگری مانند تشخیص دیابت یا کم‌خونی را نیز دارد.»
پژوهشگران قصد دارند این فناوری را برای تشخیص هم‌زمان چندین نشانگر زیستی دیگر بهینه کنند و دقت آن را در نمونه‌های بالینی واقعی ارزیابی نمایند. به گفته این تیم تحقیقاتی، این دستگاه می‌تواند ظرف ۳ سال آینده به بازار مصرف عمومی عرضه شود.
