توسط : در پیشرفت تازه‌ای در حوزه فناوری تشخیص بیماری‌ها، پژوهشگران دانشگاه برکلی با همکاری کامیار بهروزی، محقق ایرانی، موفق به توسعه ابزاری نوین و بسیار دقیق برای تشخیص سریع بیماری‌هایی همچون کووید-۱۹ و سرطان شده‌اند. این فناوری نوآورانه که بر پایه یک حسگر زیستی ارزان‌قیمت طراحی شده، می‌تواند میزان حساسیت تست‌های خانگی را تا ۱۰۰ برابر افزایش دهد.
تست‌های خانگی که در حال حاضر برای بیماری‌هایی چون آنفلوانزا و کووید مورد استفاده قرار می‌گیرند، اگرچه سریع و آسان هستند، اما از نظر دقت در سطح پایینی قرار دارند. این در حالی است که فناوری ابداعی جدید با بهره‌گیری از نانوذرات پلاسمونیک، هوش مصنوعی و پدیده‌ای فیزیکی به نام “اثر حلقه قهوه” توانسته تحولی بنیادین در دقت و کارایی این تست‌ها ایجاد کند.
اثر حلقه قهوه زمانی رخ می‌دهد که قطره‌ای از مایع (مانند قهوه) روی سطحی خشک می‌شود و ذرات آن به سمت لبه‌ها حرکت می‌کنند، به طوری که حلقه‌ای تیره‌تر از بخش مرکزی باقی می‌ماند. کامیار بهروزی در جریان تحقیقات خود روی تشخیص کووید-۱۹ در سال ۲۰۲۰ به این پدیده پی برد و دریافت که این ویژگی فیزیکی می‌تواند به تمرکز ذرات ویروسی کمک کند. این تمرکز باعث می‌شود نشانگرهای زیستی با دقت و وضوح بیشتری شناسایی شوند.
فرایند تست به این صورت است که ابتدا کاربر یک قطره از نمونه (مانند سواب بینی یا دهان) را روی غشا قرار می‌دهد. با تبخیر مایع، نشانگرهای بیماری در لبه‌ها تجمع می‌کنند. سپس قطره‌ای حاوی نانوذرات پلاسمونیک به آن افزوده می‌شود. اگر پروتئین‌های خاصی مربوط به بیماری در نمونه وجود داشته باشند، نانوذرات به شکل خاصی آرایش پیدا می‌کنند و این تغییر در نحوه واکنش نور با غشا قابل شناسایی خواهد بود؛ چه با چشم غیرمسلح، و چه با کمک اپلیکیشنی مبتنی بر هوش مصنوعی در گوشی‌های هوشمند.
کامیار بهروزی، فارغ‌التحصیل دکترای مهندسی نانو و سیستم‌های میکروالکترومکانیکی از دانشگاه برکلی، درباره این دستاورد می‌گوید:
«ما روشی ارائه داده‌ایم که ضمن حفظ سادگی، دقت بسیار بالایی را در مقایسه با روش‌های فعلی فراهم می‌کند. این فناوری راه را برای تولید ابزارهای تشخیصی مقرون‌به‌صرفه، سریع و قابل استفاده در مناطق محروم هموار می‌سازد.»
جالب‌تر اینکه این روش تنها محدود به کووید-۱۹ نیست؛ بلکه قابلیت انطباق با سایر بیماری‌های پیچیده و خطرناک از جمله سرطان پروستات و سپسیس را نیز دارد. همه این ویژگی‌ها باعث شده تا این نوآوری گامی مؤثر به سوی آینده‌ای روشن‌تر در حوزه سلامت عمومی و تشخیص زودهنگام بیماری‌ها باشد.
