فناوری نانو با نانوذرات طلا، بیماری‌ها را در مراحل اولیه شناسایی می‌کند

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، این آزمایش تنها با یک قطره خون، هزینه‌ای حدود دو دلار و زمانی کمتر از ۱۵ دقیقه، نتیجه‌ای دقیق ارائه می‌دهد.

نتایج مطالعه جدید نشان می‌دهد این تست می‌تواند ویروس عامل کووید-۱۹ را با دقتی بسیار بالا شناسایی کرده و آن را به وضوح از سایر عفونت‌ها تفکیک کند.

این دستگاه تشخیصی که NasRED (تشخیص سریع الکترونیکی با نانوذرات پشتیبان) نام دارد، ساده و قابل‌حمل است و می‌تواند در هر مکانی، از درمانگاه‌های روستایی دورافتاده تا بیمارستان‌های پرتراکم شهری، مورد استفاده قرار گیرد. این ابزار بدون نیاز به تجهیزات گران‌قیمت یا آموزش تخصصی، دقتی در حد آزمایشگاه ارائه می‌کند و می‌تواند به یک تحول بزرگ در حوزه سلامت عمومی تبدیل شود.

دکتر چائو وانگ، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشیار مرکز بیودیزاین برای طراحی مولکولی و بیومیمتیک در دانشگاه ایالتی آریزونا، می‌گوید: «سرعت و سهولت تست سریع آنتی‌ژن را داریم، اما حساسیتی حتی بالاتر از آزمایش‌های مرسوم آزمایشگاهی؛ دستاوردی که بسیار دشوار است.»

مقابله با گسترش بیماری‌های عفونی

بیماری‌های عفونی از مرگبارترین تهدیدات برای بشریت هستند که سالانه بیش از ۱۰ میلیون قربانی در جهان می‌گیرند و در کشورهای کم‌درآمد، عامل اصلی مرگ‌ومیر به شمار می‌روند. در بسیاری از کشورها، دسترسی به تست‌های تشخیصی قابل‌اعتماد محدود است؛ تجهیزات گران، کمبود نیروی متخصص و زمان طولانی دریافت نتیجه، باعث تأخیر یا از دست رفتن فرصت درمان می‌شود.

یک تست سریع، ارزان و قابل‌حمل مانند NasRED می‌تواند به نیروهای بهداشت خط مقدم کمک کند تا عفونت‌ها را زود شناسایی و پیش از تبدیل شدن به همه‌گیری مهار کنند.

فناوری طلا در خدمت تشخیص

قلب این آزمایش را نانوذرات طلا تشکیل می‌دهند که با مولکول‌های ویژه پوشش داده شده‌اند تا مقادیر بسیار اندک پروتئین‌های مرتبط با بیماری را شناسایی کنند. برخی نانوذرات حاوی آنتی‌بادی هستند که به پروتئین‌های ترشح‌شده توسط ویروس یا باکتری می‌چسبند و برخی دیگر حاوی آنتی‌ژن‌هایی از خود عامل بیماری هستند که آنتی‌بادی‌های بدن را جذب می‌کنند.

پس از ترکیب نانوذرات با نمونه کوچکی از خون، بزاق یا مایع بینی، در صورت وجود بیماری، نانوذرات به ته لوله می‌روند و مایع بالایی شفاف‌تر می‌شود. دستگاه NasRED با تاباندن نور LED و اندازه‌گیری میزان عبور آن، وجود یا عدم وجود بیماری را تشخیص می‌دهد.

دقت، دسترسی و هزینه پایین

این دستگاه می‌تواند بیماری را حتی در حضور چند صد مولکول در یک نمونه کوچک شناسایی کند؛ حساسیتی نزدیک به ۱۰۰ هزار برابر بالاتر از تست‌های مرسوم. هزینه هر تست حدود ۲ دلار برآورد شده و به دلیل کوچک و کاربرپسند بودن، برای مناطق کم‌منبع یا دورافتاده بسیار مناسب است.

NasRED می‌تواند شکاف تشخیصی بیماری‌های دشوار مانند هپاتیت C، HIV یا لایم را پر کند و برای شناسایی سریع بیماری‌های نوپدید نیز کاربرد داشته باشد.

جهشی بزرگ در تشخیص بیماری

مطالعه جدید نشان می‌دهد NasRED حدود ۳ هزار برابر حساس‌تر از ELISA است، ۱۶ برابر نمونه کمتری نیاز دارد و نتیجه را ۳۰ برابر سریع‌تر ارائه می‌کند. نسخه پیشین این فناوری توانسته بود ابولا را در نمونه بسیار کوچک خون شناسایی کند و اکنون حساسیت آن به محدوده آتومولار رسیده است؛ معادل یافتن یک قطره جوهر در ۲۰ استخر المپیکی.

به گفته وانگ، طراحی ماژولار این فناوری اجازه می‌دهد برای بیماری‌های مختلف، پروتئین‌های هدف به‌سادگی تعویض شوند. تیم تحقیقاتی پیش‌تر از این روش برای شناسایی توکسین‌های E. coli، نشانگرهای سرطان، پروتئین‌های مرتبط با آلزایمر، بیماری لایم و تب خوکی آفریقایی استفاده کرده است.

پژوهشگران امیدوارند با کوچک‌سازی و خودکارسازی بیشتر، NasRED در آینده به یک تست خانگی با دقت بسیار بالا و کاربردهای گسترده تبدیل شود؛ از شناسایی زودهنگام سرطان‌ها گرفته تا پایش لحظه‌ای بیماری‌های مزمن و رصد تهدیدات بهداشت عمومی.