يتفوق على التحاليل.. مستشعر جديد للكشف عن التهابات المسالك البولية مبكرًا
تُعدّ التهابات المسالك البولية من أكثر أنواع العدوى البكتيرية شيوعًا، حيث تُمثّل التهابات المسالك البولية المرتبطة بالقسطرة أكثر من نصف حالات العدوى المُكتسبة في المستشفيات.
ويمكن علاج هذه الالتهابات عند اكتشافها مبكرًا وبدقة. إلا أن طرق التشخيص الحالية قد تكون بطيئة أو غير دقيقة، مما يستدعي الحاجة إلى تطوير طرق تشخيصية أفضل.
بقيادة الدكتورة خديجة جيلان كوي ديمير، طوّر باحثون من قسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة تكساس إيه آند إم جهاز استشعار يُرتدى على القسطرة، قادر، بمساعدة تطبيق على الهاتف الذكي، على الكشف عن التهابات المسالك البولية في مراحل مبكرة مقارنةً بالطرق التقليدية.
ويُمكن لهذا النظام الجديد أن يُقلل من مضاعفات المرضى الناتجة عن عدم علاج التهابات المسالك البولية.
قال الدكتور ويمينغ شو: "بالنسبة للمرضى الذين قد يحتاجون إلى قسطرة بولية - مثل كبار السن، أو المرضى بعد الجراحة، أو الأشخاص الذين يعانون من حالات مزمنة - فإن هذه النتائج تعني أنه في المستقبل، يمكن اكتشاف التهابات المسالك البولية والتهابات المسالك البولية المرتبطة بالقسطرة في وقت مبكر وبشكل أكثر ملاءمة، دون الحاجة إلى انتظار أيام لإجراء مزرعة مخبرية أو الاعتماد فقط على شرائط الاختبار منخفضة الحساسية".
تشمل طرق التشخيص التقليدية تحليل البول وزراعة عينات منه. يتضمن تحليل البول عادةً تقييم لون البول ورائحته، بالإضافة إلى اختبار سريع باستخدام شريط اختبار للكشف عن مؤشرات العدوى، مثل درجة الحموضة أو وجود دم.
على الرغم من إمكانية إجراء تحليل البول بسرعة، إلا أن حساسيته أقل من الطرق الأخرى، مما يؤدي إلى نتائج سلبية خاطئة.
تُعد زراعة عينات البول أكثر موثوقية، ولكن قد تستغرق نتائجها يومين، مما يتيح وقتًا أطول لتطور العدوى.
صمّم باحثون تطبيقًا للهواتف الذكية متوافقًا مع المستشعر، ليعمل كوحدة تحكم عن بُعد، ويُقدّم تحليلًا للبيانات، ويُنبّه المستخدمين عند اكتشاف العدوى.
نُشر هذا العمل في مجلة "المستشعرات الحيوية والإلكترونيات الحيوية" .
"يعمل النظام عن طريق جهاز صغير مثبت على كيس القسطرة لمراقبة بكتيريا الإشريكية القولونية باستمرار، عند اكتشاف العدوى، يرسل المستشعر تنبيهًا تلقائيًا إلى الهاتف، مما يتيح استجابة طبية أسرع، ويقلل من خطر حدوث مضاعفات خطيرة مثل تسمم الدم البولي، وربما يقلل من مدة الإقامة في المستشفى وتكاليف الرعاية الصحية"، كما قال شو.
التهابات المسالك البولية المرتبطة بالقسطرة
تعد التهابات المسالك البولية المرتبطة بالقسطرة هي الأكثر شيوعًا بسبب بكتيريا الإشريكية القولونية، مما يجعل القدرة على تحديد وجودها أمرًا ضروريًا عندما يتعلق الأمر بالتشخيص.
لتحقيق ذلك، تم تحميل أكياس القسطرة مسبقًا بمواد كيميائية تُنتج تفاعلًا ضوئيًا فلوريًا بوجود بكتيريا الإشريكية القولونية.
ويُثبّت مستشعر الفلورة القابل للارتداء، الذي ابتكره الفريق، على كيس القسطرة. وتُسلّط مصابيح LED فوق البنفسجية الضوء داخل الكيس، لتكشف عن الفلورة الناتجة عن التفاعل.
ويُستخدم مستشعر ألوان لمراقبة العينة، وإرسال البيانات إلى تطبيق الهاتف الذكي في الوقت الفعلي.
تمكن المستشعر من الكشف عن بكتيريا الإشريكية القولونية بمستويات أقل من الطرق التقليدية في غضون ثلاث إلى تسع ساعات فقط.
أُجري البحث باستخدام نموذج مثانة مخبري، لكن هذه النتائج تبشر بإمكانية الكشف المبكر عن التهابات المسالك البولية.
ستشمل الخطوات التالية اختبار عينات من مرضى حقيقيين لضمان نجاحه سريريًا.
