نویسنده ارشد این مطالعه، تونی هو، دکترا، رئیس ریاست جمهوری Weatherhead در نوآوری بیوتکنولوژی در Tulane، با همکاران خود برای ساده سازی آزمایش جدید سل کار می کند تا بتوان آن را در جامعه انجام داد و با گوشی هوشمند خواند.

بر اساس مطالعه ای در Nature Biomedical Engineering، آزمایش خون جدیدی که توسط محققان دانشگاه تولین ساخته شده است، نانو تکنولوژی را با هوش مصنوعی برای تشخیص بیماری سل در کودکان در مواردی که ممکن است بیماری کشنده تشخیص داده نشود، ترکیب می کند.
 
اگرچه آزمایش فعلی برای انجام به یک آزمایشگاه پیچیده نیاز دارد، اما محققان در تلاش هستند تا آن را ساده کنند تا بتوان آن را در جامعه انجام داد و با گوشی هوشمند خواند.
 
تونی هو، نویسنده ارشد این مطالعه، دکترای Weatherhead ریاست جمهوری، گفت: «سل بیماری است که عمدتاً در مناطق با منابع محدود یافت می شود، ایده آل این است که یک روش مبتنی بر گوشی هوشمند ایجاد کنیم که بتوان از آن در نقطه مراقبت در این تنظیمات استفاده کرد.
 
سل دومین عامل شایع مرگ ناشی از بیماری های عفونی در سراسر جهان است که اخیراً توسط COVID-19 جایگزین شده است.
 
این بیماری به ویژه در کودکان کم سن و سال، به ویژه مبتلایان به HIV کشنده است. از ربع میلیون کودک کمتر از 15 سال که هر ساله به دلیل سل می میرند، بیش از 80 درصد آنها کمتر از 5 سال دارند. تقریباً در همه این موارد، 96 درصد تشخیص داده نشده بود.
 
دکتر سیلویا ام. لاکورس، یکی از نویسندگان این مطالعه، استادیار گروه پزشکی و بهداشت جهانی دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن، گفت: «این یک تراژدی است زیرا وقتی کودکان تشخیص داده می‌شوند و تحت درمان قرار می‌گیرند، عملکرد خوبی دارند. “اما ما باید اول آنها را پیدا کنیم.”
 
آزمایش خون جدید با استفاده از فناوری نانو به دانشمندان اجازه می دهد حتی اجزای بسیار کوچک باکتری عامل سل، مولکولی به نام لیپوآرابینومانان (LAM) و پروتئین مرتبط به نام LprG را ببینند.
 
این مولکول‌ها را می‌توان در خون افراد مبتلا به سل در کیسه‌های کوچک متصل به غشاء به نام وزیکول‌های خارج سلولی یافت. سلول‌های ما دائماً چنین وزیکول‌هایی را می‌ریزند، که یکی از راه‌های دفع مواد ناخواسته است. در مورد سل، سلول‌های ایمنی به نام ماکروفاژها که سل را در خود فرو می‌برند و تلاش می‌کنند تا سل را هضم کنند، وزیکول‌های پوشیده شده با LAM و LprG را دفع می‌کنند.
 
هو گفت: “مشکل این است که هر سلول در بدن ما روزانه هزاران وزیکول تولید می کند.” یک نمونه خون ممکن است دارای میلیاردها وزیکول باشد که تنها چند صد تای آن از ماکروفاژهای آلوده به سل گرفته شده است.
 
برای شناسایی این وزیکول ها، هو و همکارانش نانوذرات را با آنتی بادی هایی پوشش دادند که LAM و LprG را به هم متصل می کنند. اگر خون حاوی وزیکول های LAM یا LprG باشد، آنتی بادی ها به مولکول ها متصل می شوند که در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده است.
 
برای حساس‌تر کردن این آزمایش، محققان همچنین یک الگوریتم هوش مصنوعی ایجاد کردند که هرگونه نویز پس‌زمینه‌ای را که سایر مواد روی سطوح نانوذرات ممکن است ایجاد کنند، حذف می‌کند. این فرآیند خودکار همچنین امکان تجزیه و تحلیل سریع نمونه ها را فراهم می کند.
 
محققان دریافتند که این آزمایش کاملاً حساس بود: در 89 درصد از کودکانی که سل را تأیید می‌کردند، به طور دقیق سل را تشخیص داد. و 74% دیگر از کودکان مبتلا به سل تایید نشده را شناسایی کرد که آزمایشات استاندارد را از دست داده بودند
 
این نتایج اولیه برای تشخیص سل اطفال با استفاده از حجم کم خون، از جمله در میان کودکانی که در آزمایش‌های معمول مبتنی بر خلط ما از دست داده‌اند، کاملاً امیدوارکننده است. لاکورس گفت: سطح نشانگرهای زیستی نیز پس از شروع درمان کاهش یافت و پتانسیل آزمایش را به عنوان راهی برای نظارت بر پاسخ به درمان برجسته کرد.
 
محققان در حال ارزیابی این روش در مطالعات آینده نگر کودکان مشکوک به سل هستند.
 
برای توسعه این آزمایش، تولین یک همکاری بین‌المللی شامل 24 سازمان تحقیقاتی مختلف، از جمله دانشگاه واشنگتن، دانشگاه اموری، دانشگاه میامی، دانشگاه ایالتی لوئیزیانا، بیمارستان متدیست هیوستون و همکاران در جمهوری دومینیکن، کینا و ویتنام را رهبری کرد.

 

 

منبع  news.tulane.edu

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *