دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) از یک نشانه نوری در مهره‌هایی به نام داینابید(Dynabead) استفاده کرده‌اند تا حضور عوامل بیماری‌زا را در نمونه‌های مختلف، آن هم در کمتر از یک ثانیه تایید کنند.

به گزارش  آی‌ای، مهندسان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) یک نشانه نوری جدید را در یک مجموعه پرکاربرد از مهره‌های مغناطیسی کشف کرده‌اند که امکان تشخیص سریع عوامل بیماری‌زا را در تست‌های تشخیصی مختلف فراهم می‌کند.

به عنوان مثال، این مطالعه که در انتظار بررسی همتاست، قابلیت جدید این مهره‌ها را برای افشای سریع ردپاهایی از پاتوژن(عامل بیماری‌زا) باکتری سالمونلا برجسته کرد.

این نوآوری علاوه بر تأثیر بر ایمنی مواد غذایی، می‌تواند روشی را برای متخصصان پزشکی ارائه دهد تا به سرعت و با دقت منبع بیماری را در یک نمونه مشخص شناسایی کنند.

تشخیص پاتوژن‌ها در یک ثانیه

در دنیای تشخیص، انتظار برای نتایج آزمایش می‌تواند خسته کننده و وقت‌گیر باشد. چه آزمایش خون باشد چه تجزیه و تحلیل آلودگی آب یا بررسی آلودگی مواد غذایی، دریافت نتیجه اغلب به مراحل پردازش نمونه و تجزیه و تحلیل پر زحمت آن بستگی دارد.

اکنون مهندسان MIT ممکن است به زودی این سناریو را متحول کنند و تشخیص سریع و دقیق آلاینده‌ها و عوامل بیماری‌زا را ارائه دهند.

کلید پیشرفت آنها در یک ابزار آزمایشگاهی تجاری نهفته است که دانه‌های مغناطیسی میکروسکوپی معروف به داینابیدز(Dynabeads) هستند.

این مهره‌ها که با پادتن‌ها یا آنتی‌بادی‌هایی که روی مولکول‌های هدف خاصی می‌چسبند، پوشانده شده‌اند، سال‌ها یکی از اصلی‌ترین قطعات در مجموعه‌های آزمایشی بوده‌اند.

با این حال، پژوهشگران همواره با چالش نیاز به طی مراحل اضافی برای تایید وجود مولکول‌های متصل به مهره‌ها دست و پنجه نرم کرده‌اند.

اما بهره‌برداری از قدرت اپتیک، به ‌ویژه طیف‌سنجی رامان که برای تشخیص سریع پاتوژن‌ها استفاده می‌شود، این فرآیند را بهینه کرده است.

این مطالعه جدید از ویژگی‌های نوری خارق‌العاده داینابیدز یا همان مهره‌های مغناطیسی که می‌توانند فرآیند تایید را تسریع کنند، پرده برداری کرده است.

پژوهشگران از پراکندگی منحصر به ‌فرد نور یا «امضای رامان» که توسط مولکول‌های مختلف به نمایش گذاشته می‌شود، استفاده کردند.

این روش پس از شناسایی، تقریباً به صورت آنی – در کمتر از یک ثانیه – وجود یک پاتوژن هدف در یک نمونه را تایید می‌کند.

تمرکز اصلی این گروه بر روی شناسایی باکتری سالمونلا است که آلوده کننده مواد غذایی است.

پژوهشگران با نشان دادن کاربرد تکنیک خود، پتانسیل شناسایی پاتوژن‌های باکتریایی را که خطرات سلامتی را به همراه دارند، برجسته کردند.

یک نشانه فوق قوی

پروفسور لوزا تادسه از دپارتمان مهندسی مکانیک MIT در یک بیانیه مطبوعاتی توضیح داد: شما می‌توانید داینابیدز را با پادتن‌های E.coli بیازمایید و خواهید دید که همین اتفاق می‌افتد. آنها به باکتری‌ها متصل می‌شوند و ما می‌توانیم امضای داینابید را تشخیص دهیم، زیرا سیگنالی فوق‌العاده قوی است.

کاربردهای این تکنیک، گسترده هستند و می‌توانند بر تشخیص پزشکی تأثیر بگذارند.

ماریسا مک دونالد یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: این تکنیک در شرایطی مفید خواهد بود که پزشک در تلاش است منبع عفونت را محدود کند تا تجویز آنتی بیوتیک بهتری داشته باشد.

وی افزود: علاوه بر این، ما امیدواریم که این رویکرد در نهایت منجر به دسترسی گسترده به تشخیص‌های پیشرفته در محیط‌های دارای منابع محدود شود.

پژوهشگران در حال حاضر در حال توسعه یک دستگاه قابل حمل هستند که می‌تواند فرآیند تشخیص طیف وسیعی از پاتوژن‌های باکتریایی را تسریع بخشد.

همانطور که مهندسان MIT مسیر سریع‌تری را برای تأیید وجود پاتوژن‌ها پیدا می‌کنند، چشم‌انداز تشخیص پزشکی در آستانه تحول است.

با استفاده نوآورانه آنها از طیف‌سنجی رامان، زمان انتظار برای نتایج حیاتی ممکن است به زودی بسیار کوتاه شود و انتظار کشیدن برای دریافت نتایج آزمایش‌ها به تاریخ بپیوندد.

همین‌طور که این تیم به اصلاح تکنیک خود ادامه می‌دهد، جهان آینده‌ای را پیش رو دارد که در آن تشخیص سریع و قابل اعتماد یک امکان جدید و در دسترس باشد.