في حجم عقلة الإصبع.. باحثون يبتكرون أصغر مختبر تحاليل طبية

الباحثون يكيفون تكنولوجيا شرائح السيليكون مثل تلك الموجودة في أجهزة الهواتف المحمولة لتعمل كمستشعرات حيوية صغيرة لتكون بديلة للمختبرات.

عادة ما يتطلب تحديد العدوى الفيروسية للمريض أو تشخيص أمراض الدم وجود مختبر وفنيين ماهرين، لكن الباحثين في جامعة برينستون الأمريكية طوروا تقنية جديدة قطعت شوطا طويلا نحو استبدال المختبر بشريحة في حجم عقلة الإصبع.

ووفق تقرير نشره موقع الجامعة، الثلاثاء، فإن الباحثين كيفوا تكنولوجيا شرائح السيليكون مثل تلك الموجودة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية والهواتف المحمولة، لتعمل كمستشعرات حيوية.

وتستخدم هذه التقنية طبقات معدنية صغيرة مدمجة في رقاقة لتكون بديلا لجميع الأجهزة المعقدة والضخمة المستخدمة في مختبرات التشخيص، ونتيجة لذلك، فإن النظام الجديد صغير تقريبا مثل حبة الملح، وأقل تكلفة بكثير من تصنيع أنظمة التشخيص الحالية.

ويقول كاوشيك سينجوبتا، أستاذ مساعد الهندسة الكهربائية وأحد الباحثين الرئيسيين، إن شريحة الاستشعار الجديدة مثل المختبر تستخدم الأجسام المضادة الكيميائية المصممة للتفاعل في وجود جزيء معين، ويتم تعديل هذه الأجسام المضادة لتوليد الضوء عند طول موجة محدد (فلوري) عندما يتعرضون للهدف المراد استشعاره.

وفي المختبرات، توضع الأجسام المضادة في أحواض صغيرة، ويتم وضع العينة المراد تحليلها على لوحة اختبار بحجم بطاقة صغيرة، ولكن الفريق البحثي تمكن من تصميم شريحة صغيرة تحتوي على 96 مستشعرًا من الأجسام المضادة.

وكما هو الحال في المختبر، توضع عينة الاختبار التي عادة ما تكون سائلة على الشريحة الصغيرة، وستضيء الأجسام المضادة بلون أحمر عند تعرضها للضوء فوق البنفسجي في وجود العنصر المراد الكشف عنه.

ويوضح سينجوبتا أن هذه الآلية ستجعل التشخيص أرخص، بما يناسب العالم النامي، ويمكن الاستفادة من الآلية ذاتها في تطوير مستشعرات لمراقبة جودة الأغذية والمياه والرصد البيئي والتطبيقات الصناعية.