یک آزمایش کم‌هزینه برای تشخیص نارسایی قلبی از بزاق دهان

به نقل از مدیکال اکسپرس، گروهی از پژوهشگران قصد دارند غربالگری نارسایی قلبی را از آزمایشگاه به خانه بیاورند. نمونه اولیه حسگر زیستی الکتروشیمیایی آنها که شبیه به آزمایش مورد استفاده برای کووید-۱۹ است، می‌تواند سطوح دو نشانگر زیستی نارسایی قلبی را تنها در ۱۵ دقیقه از یک قطره بزاق شناسایی کند.

«تری پیتمن»(Trey Pittman) دانشجوی کارشناسی ارشد «دانشگاه ایالتی کلرادو» گفت: دستگاه ما برای افرادی ایده‌آل خواهد بود که در معرض خطر بالای نارسایی قلبی هستند اما دسترسی محدودی به بیمارستان یا آزمایشگاه متمرکز دارند. کار کردن روی این پروژه برای رسیدگی به نابرابری‌های بهداشتی در مناطق روستایی با منابع کم‌ برای من بسیار خوب است، زیرا من اهل می‌سی‌سی‌پی هستم که یکی از بالاترین آمار مرگ‌ومیر ناشی از نارسایی قلبی را در آمریکا دارد.

استاندارد طلایی کنونی برای غربالگری نارسایی قلبی، آزمایش خون است که دو بار در سال توسط یک متخصص مراقبت‌های بهداشتی انجام می‌شود و سطح پپتید ناتریورتیک نوع B را اندازه‌گیری می‌کند اما پیشرفت‌های جدید در دستگاه‌های مراقبتی ممکن است شرایط مراقبت‌های بهداشتی را با آزمایش‌های ساده بزاق در خانه فراهم کند.

پیتمن باور دارد که آزمایش با حسگرهای آنها را می‌توان هر چند هفته یک بار به جای هر شش ماه یک بار انجام داد. استفاده گسترده از آزمایش‌های قابل حمل بزاق برای بررسی سلامت قلب تاکنون به دلیل روش‌های پیچیده تولید و فقدان داده‌های مرتبط یا عدم وجود یک نشانگر زیستی محدود بوده است. پیتمن و همکارانش این چالش‌ها را پذیرفتند و نتایج امیدوارکننده‌ای را برای نمونه اولیه حسگر زیستی کم‌هزینه خود به دست آوردند که آن را «سنجش ایمنی مویرگی الکتروشیمیایی»(eCaDI) می‌نامند.

گروه «چارلز هنری»(Charles Henry) در دانشگاه ایالتی کلرادو، دو نوآوری پیشین خود را برای ایجاد پلتفرم آزمایش دستی ترکیب کردند. این نوآوری‌ها یک دستگاه میکروسیال بزاق و یک حسگر زیستی برای پروتئین‌های نشانگر زیستی Galectin-3 و S100A7 بود.

حسگر eCaDI مانند یک ساندویچ شامل پنج لایه است؛ سه لایه پلاستیک شفاف و انعطاف‌پذیر که با لایه‌های متناوب چسب در دو طرف کنار هم قرار گرفته‌اند. کارآیی لایه‌های حسگر به شرح زیر است.

• لایه پلاستیکی بالایی دارای سوراخ‌های ریز برای بارگیری نمونه بزاق است.
• لایه پلاستیکی میانی دارای کانال‌های برش لیزری با مربع‌های کاغذی در انتهای آن است که بزاق را از طریق کانال‌ها از محل بارگیری جذب می‌کند.
• بین لایه‌های پلاستیکی بیرونی، پدهای فیبر شیشه‌ای حاوی ترکیباتی هستند که با بزاق واکنش نشان می‌دهند و هنگام اعمال جریان الکتریکی به دستگاه، Galectin-3 و S100A7 را اندازه‌گیری می‌کنند.
• لایه پلاستیکی زیرین، صفحه‌ای را از الکترودهای جوهر کربن در بر دارد که روی سطح آن چاپ شده‌اند.
• دو الکترود که از یک منبع بیرونی به نام پتانسیواستات تغذیه می‌شوند، واکنش شیمیایی را که روی پدها اتفاق می‌افتد، هدایت می‌کنند.

پیتمن گفت: مونتاژ دستگاه‌ها بسیار آسان است. در حدود ۲۰ تا ۳۰ دقیقه می‌توانیم پنج عدد از آنها را درست کنیم.

حسگر eCaDI یک بار مصرف است و پژوهشگران قیمت هر یک از آنها را حدود سه دلار تخمین می‌زنند. پتانسیواستات که یک منبع انرژی کوچک و قابل استفاده مجدد است، حدود ۲۰ دلار به فروش می‌رسد.