يعتمد على اللعاب.. فحص جديد لـ قصور القلب

يعد قصور القلب سببًا رئيسيًا للوفاة في جميع أنحاء العالم، وهو قاتل بشكل خاص للأشخاص الذين لا يستطيعون الوصول إلى المرافق الطبية.

لذلك، يهدف فريق من الباحثين إلى جلب فحص قصور القلب من المختبر إلى المنزل.

يمكن للنموذج الأولي لجهاز الاستشعار البيولوجي الكهروكيميائي في نقطة الرعاية، والذي يشبه اختبار التدفق الجانبي الشفاف لـCOVID-19، قياس مستويات اثنين من المؤشرات الحيوية لفشل القلب في أقل من 15 دقيقة من مجرد قطرة لعاب، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.

سيقدم تري بيتمان، وهو طالب دراسات عليا في جامعة ولاية كولورادو، بحث فريقه في اجتماع الخريف للجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS).

يقول بيتمان: "سيكون جهازنا مثاليًا للأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بقصور القلب ولكن لديهم إمكانية وصول محدودة إلى المستشفى أو المختبر المركزي".

وأضاف: "إن العمل في هذا المشروع لمعالجة الفوارق الصحية في المناطق الريفية والمناطق ذات الموارد المنخفضة أمر في غاية الأهمية بالنسبة لي لأنني من ولاية ميسيسيبي، التي لديها واحدة من أعلى معدلات الوفيات الناجمة عن قصورالقلب في الولايات المتحدة".

فشل القلب

يشير فشل القلب إلى ضعف عضلة القلب التي لا تستطيع ضخ ما يكفي من الدم المؤكسج عبر الجسم.

المعيار الذهبي الحالي لفحص قصور القلب هو اختبار الدم الذي يتم إجراؤه مرتين سنويًا بواسطة أخصائي الرعاية الصحية الذي يقيس مستويات الببتيد الناتريوتريك من النوع B (BNP)، وهو بروتين يشير إلى أن القلب يعمل بجهد شديد.

ومع ذلك، فإن التطورات الجديدة في أجهزة نقطة الرعاية قد تعادل مجال الرعاية الصحية الذي يضرب به المثل من خلال اختبارات اللعاب البسيطة في المنزل.

يقترح بيتمان أن مثل هذا الاختبار لفحص قصور القلب يمكن أن يقوم به الفرد للتحقق من الحالة الصحية كل بضعة أسابيع بدلًا من كل ستة أشهر.

حتى الآن، كان الاستخدام الواسع النطاق لاختبارات اللعاب المحمولة لصحة القلب محدودًا بسبب تقنيات التصنيع المعقدة ونقص البيانات ذات الصلة بما يتجاوز وجود أو عدم وجود مؤشر حيوي واحد.

واجه بيتمان وزملاؤه هذه التحديات وحصلوا على نتائج واعدة لمشاركتها حول نموذج أولي لجهاز استشعار حيوي بديهي ومنخفض التكلفة، والذي يطلقون عليه اسم المقايسة المناعية الكهروكيميائية التي تعتمد على الشعيرات الدموية (eCaDI).

قامت مجموعة تشارلز هنري في جامعة ولاية كولورادو بدمج اثنين من ابتكاراتها السابقة لإنشاء منصة اختبار محمولة باليد: جهاز ميكروفلويديك اللعاب ومستشعر حيوي لبروتينات العلامات الحيوية Galectin-3 وS100A7.

وقامت مجموعة المتعاونة شاميندي بونياديرا في جامعة جريفيث في أستراليا بقياس مستويات Galectin-3 وS100A7 في اللعاب المرتبطة بنتائج قصور القلب.

مكونات الجهاز

يتكون جهاز eCaDI الخاص بفشل القلب من خمس طبقات - مثل شطيرة النادي: ثلاث طبقات من البلاستيك الشفاف والمرن متماسكة مع طبقات متناوبة من المادة اللاصقة على الوجهين.

تحتوي الطبقة العليا من البلاستيك على فتحات صغيرة محفورة لتحميل عينة اللعاب.

تحتوي الطبقة البلاستيكية الوسطى على قنوات مقطوعة بالليزر مع مربعات من الورق النشاف في نهايتها والتي تسحب اللعاب من موقع التحميل عبر القنوات.

توجد بين الطبقات البلاستيكية الخارجية منصات كاشفة من الألياف الزجاجية تحتوي على مركبات تتفاعل مع اللعاب وتقيس Galectin-3 وS100A7 عند تطبيق تيار كهربائي على الجهاز.

تحتوي الطبقة السفلية من البلاستيك على أقطاب حبر كربون مطبوعة على سطحها.

قطبان كهربائيان، مدعومان بمشابك سلكية صغيرة من مصدر خارجي يسمى الجهد، يقودان التفاعل الكيميائي الذي يحدث على منصات الكاشف.

يقول بيتمان: "من السهل جدًا تجميع الأجهزة".

وفي العروض التوضيحية، قام الباحثون برفع عينات موحدة من اللعاب البشري بمستويات من المرقمين الحيويين اللذين قد يشيران إلى قصور القلب.

وأظهرت نتائجهم أن eCaDI اكتشف بدقة كميات Galectin-3 وS100A7 في اللعاب.

يقول بيتمان: "تمثل هذه العروض التوضيحية خطوة أولى نحو مستشعر كهروكيميائي قوي وغير جراحي للمؤشرات الحيوية لقصور القلب".

في خطوتهم التالية، سيقوم الفريق باختبار أجهزة eCaDI في جامعة جريفيث في تجارب بحثية على البشر مع أفراد أصحاء وأولئك الذين يعانون من قصور القلب.

يقول بيتمان: "قد يوفر هذا العمل نقطة انطلاق لمنصات اختبار اللعاب الجديدة لأمراض أخرى".