طوّر باحثون من جامعة الإمارات العربية المتحدة طريقة جديدة للكشف عن فيروس كوفيد في عينة المريض خلال دقيقتين فقط، والتي تستخدم مقاسات الإشارات الضوئية والاستجابات الكهربائية لبروتين نواة الفيروس وتفاعلات الأجسام المضادة المقابلة له.
وقال الدكتور محمود الأحمد -أستاذ مشارك بقسم الهندسة الكهربائية في جامعة الإمارات: تسببت جائحة كورونا على مدى العامين الماضيين في حدوث تحول جذري في الطريقة التي يعمل بها العالم، وشهدنا خسائر فادحة في الأرواح وتدهور الرعاية الصحية في ظل التحديات في اكتشاف الأمراض المعدية والوقاية منها وإدارتها."
وأضاف «الوضع الراهن يفرض على الباحثين والعلماء التعاون لابتكار حلول للتخفيف من هذه التحديات واستخدام كلٍ من الطب والتكنولوجيا لمعالجة القضايا المتعلقة بالتشخيص والتعرف على المصابين وتعقبهم، ومراقبة المرضى المعزولين والسيطرة على انتشار المرض».
وأوضح قائلاً "استطعنا من خلال فريقنا البحثي تطوير هذا الجهاز الذي يمتلك نظاماً قوياً يقدم العديد من المزايا مقارنة بالتقنيات الحالية إلى جانب كونه سريعاً للغاية؛ لا يتطلب تحضير العينة أو متخصصاً طبياً ماهراً، وله وظائف تشغيلية بسيطة، ولديه حساسية وخصوصية أداء، علاوة على تماشيه مع المعايير التي وضعتها منظمة الصحة العالمية، وهو منخفض الكلفة من حيث الاختبار والنظام قابل للنقل وله تأثير بيئي منخفض "
وتفصيلاً، يعمل الجهاز من خلال إضافة الأجسام المضادة لـبروتين نواة الفيروس إلى مسحات أنف المريض. ثم تطبيق نبضة تيار مستمر لا تزيد على 1 فولت لتجنب إتلاف العينة. النبض المطبق له تأثير من خلاله يتم فتح الخلايا البشرية للسماح للأجسام المضادة المضافة باختراق الخلية. ترتبط الأجسام المضادة مع بروتين نواة الفايروس الموجود بالعينة من خلال التفاعلات الكهروستاتيكية. يتسبب هذا الارتباط أو التفاعل في حدوث تغيير في الخصائص الكهربائية والضوئية للعينة يمكن استخدامه كعلامة موثوق منها على وجود العدوى وتكاثر الفيروس.
ويمكن قياس هذا التغيير ضوئياً باستخدام مقياس طيف ضوئي صغير الحجم. بمقارنة الخصائص الكهروضوئية التي تم الحصول عليهم من التجارب على عينات المرضى الإيجابية والسلبية، طور فريق العمل خوارزمية للكشف عن فايروس كورونا في غضون دقيقتين.
ويتطلع الباحثون حالياً إلى تطوير نموذج أولي للجهاز يستخدم هذه الطريقة وإجراء مزيد من الاختبارات السريرية باستخدام الجهاز بهدف تسويقه، مع التركيز فقط على اكتشاف فايروس كورونا في الوقت الحالي بسبب احتياجات الوباء. ومع ذلك، فمن الممكن أن تمتد هذه الطريقة أولاً إلى الكشف عن مسببات الأمراض الفيروسية الأخرى وثانياً للكشف باستخدام سوائل الجسم الأخرى.