علماء يبتكرون طريقة جديدة للكشف عن فيروس كورونا

طور العلماء طريقة جديدة لتحديد جزيئات الفيروس الفردية بناءً على التغيرات في التيار الكهربائي عندما تمر عبر المسام فائقة الصغر، وهو تقدم يزعمون أنه قد يؤدي إلى اختبارات فيروس كورونا Covid-19 الجديدة السريعة.

أظهرت الدراسة، التي نُشرت في مجلة ACS Sensors ، نظامًا جديدًا لتحديد جزيئات الفيروس الفردية باستخدام خوارزمية مدربة لاكتشاف التغيرات في التيار المار عبر مسام السيليكون النانوية.

وفقًا للعلماء، بمن فيهم أولئك من جامعة أوساكا في اليابان ، قد يؤدي العمل إلى اختبارات فحص سريعة ودقيقة لأمراض مثل فيروس كورونا Covid-19 والإنفلونزا.

وحسب موقع "timesofindia"، قال العلماء إن طبقة من نيتريد السيليكون المركب بسماكة 50 نانومتر (نانومتر) تحتوي على مسام نانوية صغيرة مضافة.

وتابع العلماء، إن الطبقة معلقة على رقاقة من السيليكون ، مضيفين أنه عندما يتم تطبيق فرق الجهد على المحلول على جانبي الرقاقة، تنتقل الأيونات عبر الثقوب النانوية في عملية تسمى الرحلان الكهربائي.

وفقًا للدراسة، يمكن مراقبة حركة الأيونات من خلال التيار الذي تولده، وعندما يدخل جسيم فيروسي إلى ثقب نانوي، فإنه يمنع بعض الأيونات من المرور، مما يؤدي إلى تراجع عابر في التيار.

قال العلماء إن كل تراجع يعكس الخصائص الفيزيائية للجسيم، مثل الحجم وشحنة السطح والشكل، مضيفين أنه يمكن استخدام هذا القياس لتحديد نوع الفيروس.

وباستخدام الذكاء الاصطناعي (AI)، بنى فريق البحث خوارزمية تصنيف مدربة بإشارات من فيروسات معروفة لتحديد هوية العينات الجديدة.

قال العلماء إن الكمبيوتر يمكنه تمييز الاختلافات في أشكال موجات التيار الكهربائي التي لا يمكن تحديدها بالعين البشرية، مما يتيح تصنيفًا دقيقًا للغاية للفيروسات.

بالإضافة إلى فيروس كورونا، قالوا إن النظام تم اختباره مع مسببات الأمراض مثل الفيروس الغدي والإنفلونزا أ والإنفلونزا ب.

أوضح كبير مؤلفي الدراسة ماكوسو تسوتسوي من جامعة أوساكا: "من خلال الجمع بين استشعار ثقب النانو أحادي الجسيم والذكاء الاصطناعي ، تمكنا من تحقيق تحديد دقيق للغاية لأنواع فيروسية متعددة".

يعتقد الباحثون أن فيروسات كورونا مناسبة بشكل خاص لهذه التقنية لأن بروتيناتها الخارجية الشائكة قد تسمح بتصنيف سلالات مختلفة بشكل منفصل.

قال توموجي كاواي ، مؤلف مشارك آخر في الدراسة: "سيساعد هذا العمل في تطوير مجموعة أدوات اختبار الفيروسات التي تتفوق في الأداء على طرق الفحص الفيروسي التقليدية".

مقارنة بالاختبارات السريعة الأخرى مثل PCR أو الشاشات القائمة على الأجسام المضادة ، قال الباحثون إن الطريقة الجديدة أسرع بكثير ولا تتطلب كواشف مكلفة.

ويعتقدون أن التقنية الجديدة قد تؤدي إلى اختبارات تشخيصية محسنة للفيروسات الناشئة التي تسبب الأمراض المعدية مثل فيروس كورونا Covid-19.