قطرة دم واحدة تكشف عن هرمونات الإجهاد في الجسم باختبار سريع
يبحث العلماء باستمرار عن طرق لتشخيص ما يحدث في الجسم بأسرع ما يمكن وبأمان – وهذا يعني أنه يمكن اكتشاف المشاكل في وقت مبكر وإدارتها بشكل أكثر فعالية.
مثال على ذلك: رقاقة جديدة طورها باحثون يمكنها تقييم مستويات هرمون التوتر في الجسم من قطرة دم واحدة. تم تطويره بنفس العمليات المستخدمة في صنع رقائق الكمبيوتر ، وهو أرخص بكثير وأكثر وضوحًا من الاختبارات المعملية المعقدة التي يمكن استبدالها.
هرمون التوتر المحدد الذي يبحثه هذا البحث هو الكورتيزول ، والذي يرتبط بتنظيم العديد من الجوانب المختلفة للصحة الجسدية والعقلية. يمكن أن تؤدي المستويات العالية من الكورتيزول إلى قلة النوم ونوبات الهلع ، على سبيل المثال.
يقول المهندس الكهربائي والكمبيوتر رضا محمودي ، من جامعة روتجرز: “إن استخدام المستشعرات النانوية سمح لنا باكتشاف جزيئات الكورتيزول مباشرة دون الحاجة إلى أي جزيئات أو جزيئات أخرى لتعمل كعلامات” .
غالبًا ما تُستخدم العلامات الفلورية لتسمية الجزيئات لتسهيل التعرف عليها ، ولكن هذه المستشعرات النانوية – أرق من شعر الإنسان – قادرة على العمل بدونها. بدلاً من ذلك ، يستخدمون عملية تُعرف باسم الممانعة ، أو مقاومة التيار الكهربائي ، في هذه الحالة بين قطبين كهربائيين مكدسين رأسياً.
لاختبار مدى نجاحها ، تم وضع الرقاقة في مجموعة متنوعة من التجارب قبل استخدامها لتحليل عينات دم من 65 شخصًا مصابين بالتهاب المفاصل الروماتويدي. كانت معدلات الكشف عن الكورتيزول موثوقة تقريبًا مثل معيار الذهب الحالي ، وهو اختبار مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA).
لا تعد هذه الرقائق الدقيقة بمراقبة مستويات الكورتيزول بسرعة وبتكلفة زهيدة فحسب ، بل يمكن استخدامها أيضًا للحصول على قراءات متعددة خلال اليوم. يمكن إجراء الاختبارات في المنزل دون زيارة عيادة أو مستشفى.
يقول مهندس الكهرباء والكمبيوتر مهدي جافانمارد ، من جامعة روتجرز: “ينتج جهاز الاستشعار الجديد لدينا استجابة دقيقة وموثوقة تسمح بقراءة مستمرة لمستويات الكورتيزول لتحليلها في الوقت الفعلي” .
“لديها إمكانية كبيرة للتكيف مع قياس الكورتيزول غير الغازية في السوائل الأخرى مثل اللعاب والبول.”
يعني هذا التحليل في الوقت الفعلي أنه يمكن اكتشاف المشكلات التي كان من الممكن تفويتها بخلاف ذلك ، وفي مرحلة مبكرة أيضًا. يمكن أيضًا استخدام جهاز مثل هذا لمراقبة فعالية العلاجات – على سبيل المثال ، سواء كان الدواء يضبط مستويات الهرمون أم لا.
يعد الكورتيزول مقياسًا مفيدًا حقًا لمقدار الإجهاد الذي يتعرض له الجسم ، ولكن هناك مجال لتوسيع هذه الأنواع من أجهزة الاستشعار والاختبارات للبحث عن مؤشرات حيوية أخرى أيضًا. لقد رأينا عدة تقنيات مماثلة تم تطويرها في السنوات الأخيرة ، بما في ذلك تقنية لاضطرابات المزاج .
لا يزال الوقت مبكرًا لهذه التقنية والرقائق الدقيقة ، وستحتاج إلى اختبارها على العديد من عينات الدم قبل أن تصبح جاهزة للتشغيل ، لكنها تشير إلى مستقبل يمكن فيه مراقبة وظائف الجسم الأساسية بشكل أكثر ملاءمة وبتكلفة زهيدة.
“حقيقة أن الملصقات الجزيئية ليست مطلوبة تلغي الحاجة إلى أدوات ضخمة ضخمة مثل المجاهر الضوئية وأجهزة قراءة الألواح ، مما يجعل أدوات القراءة شيئًا يمكنك قياسه في النهاية في صندوق صغير بحجم الجيب أو حتى وضعه على معصم في يوم من الأيام ،” يقول جافانمارد .
