تشخیص ارزان طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها با آزمایشگاه کاغذی دانشمند ایرانی
دانشمند ایرانی به همراه تیمی از مهندسان دانشگاه رودآیلند موفق به ساخت پلت‌فرم جدیدی مبتنی بر کاغذ برای اجرای طیف گسترده‌ای از تشخیص‌های پزشکی پیشرفته شدند.
توسعه کلیدی انجام شده توسط پروفسور «محمد فقری» و تیمش، ابداع دریچه‌های عملگر مایع ادغام‌شده در کاغذ است که به دستکاری کنترل‌شده مایعات نمونه و واکنشگرهای متعدد برای انجام آزمون‌های پیچیده چند مرحله‌ای (بدون دخالت انسان) می‌پردازد.
به گفته فقری، فناوری این پلت‌فرم می‌تواند بطور بالقوه برای طیف گسترده‌ای از تشخیص‌های پزشکی از بیماری لایم و ایدز گرفته تا ابولا و مالاریا اعمال شود.
این دانشمند ایرانی خاطرنشان کرد: اگر کسی بتواند نشانگر زیستی جدید را برای تشخیص یک بیماری شناسایی کند، ما می‌توانیم آزمایشی را با استفاده از این پلت‌فرم برای آن طراحی کنیم.
فقری، همچنین کاربردهایی را برای این پلت‌فرم در حوزه دامپزشکی و برای تشخیص آلاینده‌های محیطی یا خطرات زیستی و شیمیایی متصور شده است.
وی همچنین امیدوار است که از این فناوری بتوان در فرودگاه‌ها برای آزمایش مایعات مشکوک به دارا بودن عوامل بیوتروریسم بهره برد.
محققان همچنین با این فناوری توانسته‌اند با موفقیت نشانگر زیستی بیماری گندخونی را تشخیص دهند.
به گفته پروفسور فقری، نوارهای آزمایش جریان جانبی مبتنی بر کاغذ مانند نمونه مورد استفاده برای آزمایشات بارداری در سال‌های اخیر بسیار موفق بوده است. در این دستگاه‌ها، یک مایع نمونه جذب یک نوار کاغذی شده، به واکنشگرهای تعبیه شده واکنش نشان داده و سیگنال رنگی تولید می‌کند.
وی اظهار کرد: ما فناوری نوار آزمایش را با شیوه‌های میکروالگوبرداری و سوپاپ‌های مبتکرانه مبتنی بر کاغذ خود برای تولید گروه جدیدی از نوارهای آزمایش با قابلیت مدیریت خودکار چند واکنشگر ترکیب کردیم. مایع نمونه به فعالسازی جریان واکنشگرها در یک توالی و زمان از پیش تعیین‌شده می‌پردازد. دستگاه آزمایشگاه روی کاغذ در زمان ترکیب با یک خوانشگر نوری – مانند یک تلفن همراه هوشمند – به ارائه نتایج کمی دقیق می‌پردازد.
فقری افزود: ما تنها تیم تحقیقاتی در جهان هستیم که سوپاپ‌های مایع را بر روی کاغذ چند لایه و بدون استفاده از نیروی خارجی مکانیکی، الکتریکی یا مغناطیسی تولید کرده‌ایم و از آن‌ها برای طراحی مدارهای مایع مشابه مدارهای الکتریکی بهره برده‌ایم.
دستگاه‌های آزمایشگاه روی کاغذ با چندین لایه کاغذ چاپ شده با موم برای ایجاد یک سازه سه‌بعدی از سوپاپ‌ها و کانال‌هایی ساخته می‌شوند که مایعات در آن‌ها حرکت کرده و واکنشگرها را در زمان مناسب برای دستیابی به نتیجه تحریک می‌کنند.
این فناوری مبتنی بر کاغذ جدید، نسل جدید دستگاه آزمایشگاه روی تراشه‌ای است که فقری و تیمش در سال 2011 طراحی کردند. این دستگاه در حال حاضر کوچکتر شده و دارای یک میکروپمپ مبتکرانه برای حرکت دقیق مایع درون ریزکانال‌های کارتریج است.
فقری در این باره گفت: سیستم جدید مبتنی بر کاغذ ما نیازی به پمپاژ ندارد، زیرا مایع بطور طبیعی توسط نیروی جذب در کانال‌های کاغذ حرکت می‌کند. این فناوری می‌تواند با دقت نزدیک به روش‌های آزمایشگاهی، سنجشهای آنزیمی را بصورت مستقل بر روی کاغذ انجام دهد.
این فناوری توسط اداره اختراعات و علامت تجارتی آمریکا ثبت اختراع شده است و پروفسور «فقری» شرکت Labonachip LLC را برای تجاری‌سازی این فناوری تاسیس کرده است.
