پزشکی و سلامت ,علمی، پژوهشی و فناوری

دستارد جدید محققان؛

شناسایی سریع نارسایی قلبی در خانه با کمک یک بیوسنسور جدید

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : نارسایی قلبی یکی از علل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان است، به ویژه برای افرادی که به امکانات پزشکی دسترسی ندارند، کشنده خواهد بود.

در همین راستا گروهی از محققان قصد دارند غربالگری نارسایی قلبی را از آزمایشگاه به خانه بیاورند.

نمونه اولیه بیوسنسور الکتروشیمیایی این دانشمندان که شبیه آزمایش‌های خانگی واضح برای تشخیص ویروس کرونا است، می‌تواند سطوح دو نشانگر زیستی برای نارسایی قلبی را تنها در 15 دقیقه از یک قطره بزاق اندازه‌گیری کند.

شناسایی مشکلات قلبی می‌تواند مراقبت‌های بهداشتی در خانه را بهبود بخشد و به بیماران کمک کند تا بدون نیاز به مراجعه مکرر به پزشک، بر وضعیت سلامت قلب خود نظارت داشته باشند.

ارائه اطلاعات در نشست انجمن شیمی آمریکا

تری پیتمن که یکی از محققان این مطالعه است، تحقیقات تیم خود را در نشست پاییز انجمن شیمی آمریکا (ACS) ارائه خواهد کرد.

نشست ACS در پاییز 2024 یک جلسه ترکیبی است که به صورت مجازی و حضوری از 18 الی 22 اوت برگزار می‌شود و دارای حدود 10000 کنفرانس در مورد طیف وسیعی از موضوعات علمی می‌باشد.

پیتمن درباره اختراع خود گفت: «دستگاه ما برای افرادی که در معرض خطر بالای نارسایی قلبی هستند اما دسترسی محدودی به بیمارستان یا آزمایشگاه متمرکز دارند، ایدئال خواهد بود.»

هدف این پروژه رسیدگی به نابرابری‌های بهداشتی در مناطق روستایی و با امکانات کم است.

نارسایی قلبی به عضله قلب ضعیف اشاره دارد، که نمی‌تواند خون اکسیژن کافی را در بدن پمپ کند.

استاندارد طلایی فعلی برای غربالگری نارسایی قلبی، انجام آزمایش خون است که دو بار در سال انجام می‌شود و سطح پپتید ناتریورتیک نوع B را اندازه‌گیری می‌کند.

ناتریورتیک نوع B در واقع پروتئینی برای نشان دادن این موضوع است که قلب بیش از حد سخت کار می‌کند.

تشخیص سریع نارسایی قلبی در خانه با بیوسنسور انقلابی جدید
غربالگری نارسایی قلبی هر چند هفته یکبار

پیتمن نشان می‌دهد که آزمایش با این بیوسنسور جدید برای غربالگری نارسایی قلبی می‌تواند در راستای بررسی وضعیت سلامتی هر چند هفته یکبار به جای هر شش ماه یکبار انجام شود.

تاکنون استفاده گسترده از آزمایش‌های قابل حمل بزاق برای سلامت قلب به دلیل تکنیک‌های پیچیده تولید و فقدان داده‌های مرتبط فراتر از حضور یا عدم وجود یک نشانگر زیستی، محدود شده بودند.

پیتمن و همکاران او این چالش‌ها را پذیرفتند و نتایج امیدوارکننده‌ای برای یک نمونه اولیه بیوسنسور بصری و کم‌هزینه دارند، که آن را سنجش ایمنی مویرگی الکتروشیمیایی (eCaDI) می‌نامند.

سنجش eCaDI شامل پنج لایه است، که سه لایه پلاستیک شفاف و انعطاف‌پذیر با لایه‌های متناوب چسب دو طرفه در کنار هم قرار گرفته‌اند.

    لایه بالایی پلاستیک، دارای سوراخ‌های ریز و حفرشده برای بارگیری نمونه بزاق است.

    لایه پلاستیکی میانی، دارای کانال‌های برش لیزری با مربع‌های کاغذی در انتهای آن است که بزاق را از محل بارگیری از طریق کانال‌ها می‌کشد.

 بین لایه‌های پلاستیکی بیرونی، پدهای معرف فیبر شیشه‌ای حاوی ترکیباتی هستند، که با بزاق واکنش می‌دهند و هنگام اعمال جریان الکتریکی به دستگاه نشانگرهایی به نام گالکتین-3 و S100A7 را اندازه‌گیری می‌کنند.
    لایه زیرین پلاستیک، صفحه الکترودهای جوهر کربنی دارد که روی سطح آن چاپ شده است.
   دو الکترود که توسط گیره‌های سیمی کوچک از یک منبع خارجی به نام پتانسیواستات تغذیه می‌شوند، واکنش شیمیایی را که روی پدهای معرف رخ می‌دهند، هدایت می‌کنند.

تولید آسان دستگاه غربالگری نارسایی قلبی

پیتمن بیان کرد: «تولید این دستگاه‌ها بسیار آسان است. در حدود 20 تا 30 دقیقه، می‌توانیم پنج مورد از آنها را بسازیم.»

eCaDI یکبار مصرف است و محققان تخمین می‌زنند که قیمت آن حدود 3 دلار باشد.

محققان نمونه‌های استاندارد شده بزاق انسان را با سطوحی از دو نشانگر زیستی که نشان‌دهنده نارسایی قلبی است، مشخص کردند.

نتایج آنها نشان داد که eCaDI به دقت مقادیر Galectin-3 و S100A7 را در بزاق تشخیص می‌دهد.

پیتمن در این زمینه توضیح داد: «این نمایش‌ها اولین گام به سوی توسعه یک حسگر الکتروشیمیایی قوی و غیرتهاجمی برای نشانگرهای زیستی نارسایی قلبی هستند.»

در گام بعدی، این تیم eCaDIها را در دانشگاه گریفیث در آزمایش‌های تحقیقاتی روی افراد سالم و افراد مبتلا به نارسایی قلبی آزمایش خواهند کرد.

پیتمن تأکید کرد: «این کار ممکن است نقطه شروعی برای توسعه پلتفرم‌های جدید آزمایش بزاق برای سایر بیماری‌ها باشد. این فناوری برای افراد محروم از خدمات درمانی بسیار مؤثر خواهد بود.»

این تحقیق توسط مؤسسه ملی بهداشت ایالات متحده تأمین مالی شده است.