تست بزاق ۱۵ دقیقه‌ای برای تشخیص نارسایی قلبی در خانه
گروهی از دانشمندان در حال کار بر روی دسترسی به غربالگری نارسایی قلبی در خانه هستند. آنها پروتوتایپ سنسور زیستی الکتروشیمیایی ساخته‌اند که مشابه یک تست جانبی شفاف COVID-19 است.
این دستگاه می‌تواند دو نشانگر زیستی کلیدی برای نارسایی قلبی را با استفاده از تنها یک قطره بزاق تشخیص دهد و نتایج را در عرض ۱۵ دقیقه ارائه دهد.
نارسایی قلبی همچنان یکی از علل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان است، به‌ویژه افرادی که به امکانات بهداشتی دسترسی ندارند.
«دستگاه ما ایده‌آل برای افرادی است که در معرض خطر بالای نارسایی قلبی هستند اما دسترسی محدودی به بیمارستان یا آزمایشگاه‌های متمرکز دارند.»، می‌گوید تری پیتمن، یکی از نویسندگان مقاله و دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه ایالتی کلرادو.
آوردن مراقبت‌های بهداشتی به خانه
نارسایی قلبی زمانی رخ می‌دهد که عضله قلب ضعیف شود و توانایی پمپاژ مقدار کافی خون اکسیژن‌دار به سراسر بدن کاهش یابد. در حال حاضر، قابل اعتمادترین روش برای تشخیص نارسایی قلبی، آزمایش خون دو سالانه توسط یک حرفه‌ای بهداشت است.
این آزمایش میزان پروتئین پپتید نوع B (BNP) را اندازه‌گیری می‌کند که نشان می‌دهد قلب تحت فشار است.
پیشرفت‌های فناوری نقطه مراقبت می‌تواند این فرآیند را با معرفی تست‌های بزاق ساده در منزل انقلابی کند. بنا به گفته پیتمن، چنین تست‌هایی می‌توانند به افراد اجاز دهند تا سلامت قلب خود را هر چند هفته بررسی کنند به جای انتظار برای چکاپ‌های دو سالانه.
با این وجود، پذیرش گسترده تقریبی تست‌های بزاق پرتابل برای سلامت قلب به دلیل روش‌های تولید پیچیده و عدم وجود داده‌های جامع بجز تشخیص تنها یک نشانگر زیستی با مشکل مواجه شده است.
یک ساندویچ برای سلامت قلبتان؟
پیتمن و تیمش با این چالش‌ها مواجه شده و نتایج امیدوار کننده‌ای از پروتوتایپ سنسور زیستی ارزان و کاربرپسند خود، معروف به ایمنی‌سننج‌ای الکتروشیمیایی با رانش مویرگی (eCaDI) به دست آورده‌اند.
تیم چارلز هنری در دانشگاه ایالتی کلرادو این پلتفرم تست قابل حمل را با ترکیب دو نوآوری قبلی‌شان توسعه دادند: یک دستگاه میکروفلوئیدیک مبتنی بر بزاق و یک سنسور زیستی که پروتئین‌های نشانگر زیستی گالکتین-۳ و S100A7 را تشخیص می‌دهد. همکاران از لابراتوار شامندی پونیدرا در دانشگاه گریفیت استرالیا میزان این نشانگرهای زیستی در بزاق را اندازه‌گیری کردند و همبستگی قوی با نتایج نارسایی قلبی یافتند.
دستگاه eCaDI برای غربالگری نارسایی قلبی با پنج لایه ساخته شده است، به‌طوری که شبیه یک ساندویچ لایه‌لایه است. این دستگاه شامل سه لایه پلاستیک شفاف و منعطف است که با لایه‌هایی از چسب دو طرفه پراکنده شده است.
«دستگاه‌ها بسیار آسان سر هم می‌شوند،» می‌گوید پیتمن در بیانیه مطبوعاتی. «در حدود ۲۰ تا ۳۰ دقیقه، ما می‌توانیم پنج دستگاه بسازیم.» دستگاه eCaDI یک بار مصرف است و محققان تخمین می‌زنند که هر کدام حدود ۳ دلار هزینه دارند. پتانسیواستات، یک منبع تغذیه کوچک قابل استفاده مجدد، حدود ۲۰ دلار فروخته می‌شود.
پلتفرم‌های تست بزاق برای بیماری‌های دیگر
در آزمایش‌هایشان، محققان مقادیر کنترل‌شده‌ای از دو نشانگر زیستی نارسایی قلبی را به نمونه‌های استاندارد بزاق انسانی اضافه کردند. دستگاه eCaDI موفق به تشخیص غلظت‌های گالکتین-۳ و S100A7 شد و دقت آن را تایید کرد.
«این آزمایش‌ها یک قدم اولیه به سوی توسعه یک سنسور الکتروشیمیایی غیرمهاجم و قابل اعتماد برای نشانگرهای زیستی نارسایی قلبی هستند»، پیتمن اظهار داشت. در آینده، تیم قصد دارد آزمایش‌های بیشتری را در دانشگاه گریفیت انجام دهد و دستگاه eCaDI را بر روی هم شرکت‌کنندگان سالم و هم افرادی که نارسایی قلبی تشخیص داده شده‌اند، تست کند.
«این کار ممکن است نقطه آغازین برای پلتفرم‌های تست بزاق جدید برای بیماری‌های دیگر باشد»، پیتمن نتیجه‌گیری کرد. «این یک فناوری است که فکر می‌کنم می‌تواند به بسیاری از مردم - به‌ویژه افراد محروم - کمک کند تا زندگی طولانی‌تر و سالم‌تری داشته باشند.»
این تحقیق در جلسه پاییزی جامعه شیمی آمریکا (ACS) ارائه خواهد شد.
