جویدنی‌ های هوشمند برای تشخیص سریع آنفلوآنزا؛ نوآوری تازه

پژوهش‌ های اخیر در حوزه تشخیص بیماری‌ ها نشان می‌ دهد که آینده پزشکی به سمت روش‌ های ساده، کم هزینه و بدون نیاز به تجهیزات پیچیده در حرکت است. در همین راستا، گروهی از دانشمندان موفق به طراحی نوعی حسگر مولکولی شده‌ اند که می‌ تواند وجود ویروس آنفلوآنزا را تنها از طریق طعم احساس شده در دهان آشکار کند. این فناوری نوین قرار است در قالب آدامس یا قرص‌ های مکیدنی عرضه شود تا افراد بتوانند در خانه، به آسانی وضعیت ابتلای خود به آنفلوآنزا را تشخیص دهند.

فناوری نوین تشخیص بیماری با حس چشایی انسان

در این پژوهش که نتایج آن در نشریه علمی ACS Central Science منتشر شده است، دانشمندان روشی خلاقانه را معرفی کرده‌ اند که از زبان انسان به عنوان یک «ابزار آزمایشگاهی طبیعی» استفاده می‌ کند. حسگر طراحی‌ شده در تماس با ویروس آنفلوآنزا واکنشی شیمیایی ایجاد می‌ کند که طعمی شبیه به گیاه آویشن را در دهان فرد پدید می‌ آورد. این طعم خاص نشانه‌ ای از وجود ویروس است و به نوعی هشدار طبیعی برای فرد محسوب می‌ شود.

ایده اصلی پشت این طرح، ساده‌ سازی فرایند تشخیص بیماری است. به جای استفاده از سواب بینی، تجهیزات آزمایشگاهی یا دستگاه‌ های گران قیمت، تنها کافی است فرد یک آدامس یا قرص جویدنی حاوی این حسگر را مصرف کند. اگر طعم آویشن احساس شود، به احتمال زیاد فرد ناقل ویروس آنفلوآنزا است و باید در خانه بماند تا از گسترش بیماری جلوگیری شود.

چگونگی عملکرد حسگر مولکولی در جویدنی‌ های هوشمند

پژوهشگران برای طراحی این حسگر از پروتئینی به نام نورآمینیداز الهام گرفته‌ اند؛ این پروتئین یکی از اجزای اصلی سطح ویروس آنفلوآنزا (همان «N» در ترکیب معروف H1N1) است که نقش کلیدی در فرایند آلوده کردن سلول‌ های انسانی دارد.

دانشمندان این پروتئین را با ترکیبی از مولکول‌ های طبیعی طعم‌ دار به نام تیمول پیوند داده‌ اند. زمانی که ویروس در دهان فرد حضور داشته باشد، واکنش بین نورآمینیداز ویروسی و حسگر باعث آزاد شدن تیمول می‌ شود. طعم گیاهی و تند تیمول به سرعت توسط زبان تشخیص داده می‌ شود و فرد متوجه ابتلا خواهد شد.

این فرآیند بدون نیاز به هیچ گونه واکنش شیمیایی خطرناک یا تغییر در عملکرد سلول‌ های بدن انجام می‌ شود. آزمایش‌ های اولیه نشان داده‌ اند که این سیستم در بزاق افراد مبتلا طی کمتر از نیم ساعت عمل می‌ کند و دقت بالایی در شناسایی ویروس دارد.

مزیت‌ های این فناوری نسبت به تست‌ های معمولی

روش‌ های فعلی تشخیص آنفلوآنزا مانند تست‌ های PCR یا کیت‌ های سریع خانگی محدودیت‌ های خاص خود را دارند. تست PCR دقت بالایی دارد اما گران، زمان‌ بر و نیازمند تجهیزات آزمایشگاهی است. در مقابل، تست‌ های سریع خانگی ارزان‌ تر هستند اما معمولاً قادر به شناسایی عفونت در مراحل اولیه نیستند.

فناوری جدید مبتنی بر حسگر مولکولی و طعم تیمول، ترکیبی از سادگی و دقت را ارائه می‌ دهد. این روش نه به تجهیزات خاصی نیاز دارد، نه به مواد شیمیایی پیچیده، و نه به مهارت تخصصی کاربر. کافی است یک آدامس یا قرص مکیدنی مصرف شود تا پاسخ آزمایش تنها از طریق حس چشایی مشخص گردد. چنین راهکاری می‌ تواند به سرعت در کنترل اپیدمی‌ های فصلی مؤثر باشد، زیرا افراد مبتلا زودتر از دیگران از وضعیت خود آگاه می‌ شوند و قرنطینه را آغاز می‌ کنند.

گام بعدی پژوهشگران؛ از آزمایشگاه تا زندگی روزمره

«لورنتس ماینل» (Lorenz Meinel) سرپرست تیم پژوهش، در مقاله خود تأکید کرده است که هدف اصلی پروژه، کنار گذاشتن تجهیزات پیچیده و استفاده از واکنش‌ های طبیعی بدن برای تشخیص بیماری است. به گفته او، این فناوری در حال حاضر در مرحله آزمایش‌ های پیش‌ بالینی قرار دارد و هنوز وارد فاز انسانی نشده است.

پژوهشگران امیدوارند طی دو سال آینده کارآزمایی‌ های بالینی را آغاز کنند تا میزان دقت، حساسیت و ایمنی این حسگر در بدن انسان بررسی شود. در صورت موفقیت، احتمال دارد این فناوری نه تنها برای آنفلوآنزا، بلکه برای بیماری‌ های ویروسی دیگر مانند سرماخوردگی یا حتی کرونا نیز مورد استفاده قرار گیرد.

اهمیت تشخیص زودهنگام آنفلوآنزا در پیشگیری از شیوع

آنفلوآنزا هر ساله میلیون‌ ها نفر را در سراسر جهان مبتلا می‌ کند و در مواردی می‌ تواند منجر به بستری یا حتی مرگ شود. از آنجا که ویروس قبل از بروز علائم هم می‌ تواند به دیگران منتقل شود، تشخیص سریع اهمیت بسیار زیادی دارد. فناوری‌ هایی مانند این جویدنی‌ های هوشمند می‌ توانند نقش مهمی در پیشگیری از همه‌ گیری‌ های فصلی ایفا کنند.

علاوه بر کاربرد شخصی، این فناوری می‌ تواند در محیط‌ های کاری، مدارس و مراکز درمانی به عنوان ابزاری سریع و ایمن برای غربالگری مورد استفاده قرار گیرد. تولید انبوه و کم هزینه آن نیز به گسترش جهانی‌ اش کمک خواهد کرد.

نتیجه‌ گیری

فناوری جدید تشخیص آنفلوآنزا از طریق آدامس یا قرص مکیدنی، گامی بزرگ در مسیر ترکیب زیست‌ فناوری و زندگی روزمره انسان است. استفاده از حس چشایی به عنوان یک ابزار طبیعی تشخیص، ایده‌ ای ساده اما هوشمندانه است که می‌ تواند آینده آزمایش‌ های خانگی را دگرگون کند. اگر نتایج کارآزمایی‌ های انسانی نیز موفقیت‌ آمیز باشد، در آینده نزدیک شاید تنها با جویدن یک آدامس بتوانیم از وضعیت سلامت خود آگاه شویم.