اختبار منزلي مستوحى من ظاهرة "حلقة القهوة" يكتشف أمراضا قاتلة خلال دقائق فقط

2025/07/11 - 06:17:19am باسم عمور

طوّر فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، اختبارا منزليا منخفض التكلفة يعتمد على ظاهرة فيزيائية شائعة تُعرف باسم "تأثير حلقة القهوة"، وذلك للكشف المبكر عن أمراض قاتلة بدقة وسرعة مذهلتين.
- ما هي ظاهرة "حلقة القهوة" وكيف استُخدمت طبيت؟
تُلاحظ ظاهرة "حلقة القهوة" عندما تترك بقعة القهوة المجففة حافة داكنة ناتجة عن تجمع الجسيمات الدقيقة أثناء تبخر السائل، وقد استلهم الباحثون من هذه الظاهرة الطبيعية طريقة لتركيز المؤشرات الحيوية من قطرة صغيرة من السائل البيولوجي، مثل مسحة من الأنف أو الخد، مما يزيد من حساسية الكشف بدرجة كبيرة.
- دقائق قليلة تكشف الكثير: كيف يعمل الجهاز؟
يعتمد الاختبار على عملية بسيطة ذات فعالية عالية:
1. تُوضع قطرة من العينة البيولوجية على سطح غشائي، حيث تبدأ الجزيئات المرتبطة بالمرض بالتحرك نحو الحواف أثناء جفاف السائل، مكونة نمطا مرئيا.
2. بعد ذلك، تُضاف قطرة ثانية تحتوي على جسيمات نانوية مبرمجة خصيصا للارتباط بالمؤشرات الحيوية المستهدفة.
3. عند حدوث هذا الارتباط، تتغير طريقة انعكاس الضوء، وهو ما يمكن ملاحظته إما بالعين المجردة أو من خلال تطبيق ذكاء اصطناعي على الهاتف الذكي، مما يسهل عملية القراءة والتفسير.
- دقة وسرعة تفوق اختبارات كوفيد-19 المنزلية
أكدت التجارب أن الجهاز الجديد قادر على اكتشاف مؤشرات حيوية لأمراض خطيرة مثل:
تسمم الدم (Sepsis): وهو من الحالات الطارئة التي تهدد الحياة وتتطلب تشخيصا سريعا.
سرطان البروستات: حيث يمكن للاكتشاف المبكر أن يحسن فرص العلاج بشكل كبير.
ويتميز الجهاز بحساسية تفوق بـ 100 مرة اختبارات كوفيد-19 المنزلية، ويستغرق أقل من 15 دقيقة للحصول على النتائج.
- أمل جديد في التشخيص السريع للبيئات محدودة الموارد
صرّح الدكتور كاميار بهروزي، أحد الباحثين الرئيسيين، بأن التقنية الجديدة تمثل حلاً عمليا وفعالا، خاصة في المناطق التي تفتقر إلى البنية التحتية الطبية المتطورة، إذ يمكن استخدامها بسهولة دون الحاجة لمعدات معقدة.
من جانبه، أوضح البروفيسور ليوي لين، المشرف على الدراسة، أن كل ساعة حاسمة في حالة تسمم الدم، وأضاف:
"قد تساعد تقنيتنا الأطباء على تشخيص تسمم الدم خلال 10 إلى 15 دقيقة فقط، وهو تقدم بالغ الأهمية مقارنة بالطرق التقليدية التي قد تستغرق عدة أيام".
- نموذج أولي للاستخدام المنزلي بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد
لم يكتفِ الفريق بالجانب التجريبي، بل طوّر أيضا نموذجا أوليا لجهاز اختبار منزلي سهل الاستخدام، يعتمد على مكونات مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، ليشبه من حيث الشكل والسهولة اختبارات كوفيد-19 التي اعتاد الناس استخدامها خلال الجائحة.
يأمل الباحثون أن تُسهم هذه التقنية في تمكين الأفراد من إجراء فحوصات روتينية لأمراض مزمنة وخطيرة دون الحاجة إلى زيارة العيادات أو المختبرات، مما يعزز من فرص الكشف المبكر وزيادة فرص النجاة.
- نحو مستقبل صحي ذكي وسهل المنال

قال البروفيسور لين في ختام تصريحه: "كما اعتمدنا على الاختبارات المنزلية خلال جائحة كوفيد، نأمل أن نوفر للناس وسيلة موثوقة وسهلة للكشف المبكر عن الأمراض الخطيرة، في المنزل وبإمكانيات بسيطة".
نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Communications المرموقة، مما يضيف مصداقية علمية كبيرة إلى الابتكار ويعزز من فرص اعتماده على نطاق أوسع في المستقبل القريب.