تقنية مبتكرة للكشف السريع عن فيروسات الإنفلونزا

تُشكل الإنفلونزا، التي يسببها فيروس، تهديدًا صحيًا خطيرًا، لا سيما في الأماكن المغلقة، حيث يمكن أن ينتشر الفيروس من شخص لآخر مسببا العدوى.

ولمكافحة الإنفلوانزا، كشف باحثون في جامعة نيونست عن تقنية قادرة على الكشف السريع عن الفيروسات المحمولة جوًا، مما يُبشر بتحسين الكشف المبكر عن العدوى الفيروسية مثل الإنفلونزا وكوفيد-19 في المدارس والمستشفيات.

بقيادة البروفيسور جيسونج جانج من قسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة نيو أورليانز للتكنولوجيا والتكنولوجيا، طوّر الفريق نظام مراقبة مبتكرًا مصممًا لالتقاط وتحليل الفيروسات المحمولة جوًا دون إحداث أي ضرر.

وقد نجح هذا النظام المبتكر في تحديد فيروسات الإنفلونزا من النوع أ، مما يجعله متميزًا عن تقنيات أخذ عينات الهواء التقليدية المستخدمة في الدراسات الوبائية. نُشر البحث في مجلة العلوم والتكنولوجيا البيئية .

طريقة عمل الجهاز

يعمل النظام عن طريق سحب الهواء إلى جهاز يُكثّف الرطوبة على جزيئات الفيروس، ويلتقطها بفعالية للكشف عنها عبر مستشعرات مناعية ورقية.

الفيروسات المحمولة جوًا صغيرة وخفيفة الوزن، مما يجعل جمعها مباشرةً أمرًا صعبًا.

بتكوين قطرات ماء على سطح الفيروس، يزيد هذا النهج من حجمها ووزنها، مما يُسهّل جمعها.

يُولّد الجهاز تدفقًا هوائيًا سريعًا، مما يُؤدي إلى اصطدام هذه القطرات المُحمّلة بالفيروسات بسطح الجمع بدلًا من اتباع تيار الهواء.

بمجرد التقاط عينات الفيروس ، تُنقل إلى جهاز استشعار المناعة، الذي يُصدر النتائج في غضون 30 دقيقة.

يستخدم هذا الجهاز طريقة كشف تعتمد على تفاعل البروتينات بين المستضد والجسم المضاد، ويستهدف تحديدًا الهيماجلوتينين (HA) والبروتين النووي (NP) على سطح الفيروس لتحديد هويته.

يُقلل هذا النظام المتطور بشكل كبير من الوقت اللازم للكشف عن الفيروسات، مع توفير فهم أعمق لقدرة الفيروسات المكتشفة على العدوى. بخلاف طرق تفاعل البوليميراز المتسلسل التقليدية، التي تعتمد على تحديد المادة الوراثية الفيروسية (DNA أو RNA) وتتطلب معدات باهظة الثمن، بالإضافة إلى ساعات طويلة من التضخيم، تُركز هذه التقنية على الكشف عن بروتينات الهيماغلوتينين. ترتبط هذه البروتينات بقدرة الفيروس على العدوى، مما يسمح بتقييم أكثر دقة للمخاطر المحتملة.

في اختبارات ميدانية أُجريت في مدرسة ابتدائية ، جمع فريق البحث وحلّل 17 عينة هواء من الفصول الدراسية والممرات والكافيتريات، ونجح في اكتشاف فيروس الإنفلونزا أ (H1N1) في أربع حالات. في المقابل، فشلت أجهزة أخذ عينات الهباء الجوي التجارية التقليدية في تحديد أي فيروسات في البيئات نفسها.

قال البروفيسور جانج: "لا تقتصر هذه التقنية على فيروسات الإنفلونزا فحسب، بل لديها القدرة على اكتشاف مختلف فيروسات الجهاز التنفسي، بما في ذلك كوفيد-19".

وأضاف: "مع إجراء المزيد من الأبحاث لتحسين النظام، يمكننا تحسين الرصد المبكر للعدوى والاستجابة لها بشكل كبير في الأماكن العامة والمستشفيات والمدارس".