כולנו מכירים את זה – לגמתם מהקפה, הנחתם את הספל על השולחן, ונשאר כתם עגול שלא יורד. עכשיו תארו לעצמכם שהכתם הזה, אותו "אפקט טבעת הקפה", הוא הבסיס לטכנולוגיה רפואית שיכולה להציל חיים. נשמע מופרך? לא בשביל חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי, כך פורסם באתר "studyfinds".
במחקר החוקרים הציגו מערכת ביוסנסור חדשנית, המשתמשת בסמארטפון, ננו־חלקיקי זהב ובינה מלאכותית. מטרתה של המערכת היא לזהות בתוך דקות חלבונים שמעידים על מחלות מסכנות חיים כמו סרטן, קורונה ואלח דם.
3+כתם קפה
המערכת מתבססת על תופעה פיזיקלית מוכרת. כשנוזל כמו קפה מתייבש, הוא דוחף את החלקיקים שבו אל שולי הטיפה, ויוצר טבעת כהה. החוקרים השתמשו באותו אפקט כדי לרכז חלבוני מחלה בטבעת ברורה לעין.
לאחר מכן, הם הוסיפו ננו־חלקיקים של זהב שנקשרים לחלבונים, וצילמו את התוצאה בעזרת מצלמת סמארטפון. התמונה מוזנת למערכת בינה מלאכותית, שמזהה את סוג המחלה ואת עוצמתה בדיוק גבוה במיוחד. כל התהליך אורך פחות מ־12 דקות.
3+פי 100 יותר רגישה מבדיקות מהירות
התוצאות הראשוניות מרשימות. הבדיקה איתרה חלבון של נגיף הקורונה ברמות נמוכות בהרבה מאלו שדרושות לבדיקות האנטיגן המהירות כיום. היא זיהתה סמנים של אלח דם כבר בשלבים מוקדמים הרבה לפני שהבדיקות הרגילות בכלל מגיבות. לפי החוקרים, תחילת טיפול באלח דם שעה אחת מוקדם יותר יכולה להעלות את סיכויי ההישרדות בכמעט 8%.
בניגוד לבדיקות מהירות שמספקות תשובה של "יש או אין", הבדיקה הזו מסוגלת גם למדוד ריכוזים של חלבוני המחלה ולעקוב אחרי שינויים לאורך זמן. זה פותח אפשרויות חדשות לניטור מצבים רפואיים בבית, בלי ציוד מסובך.
כדי שזה יעבוד לכל אחד, פיתחו החוקרים גם ערכת בדיקה ביתית. תבנית מודפסת בתלת־ממד שמנחה את המשתמש איפה לטפטף, תנור קטן שמייבש את הדגימה, ותמיסת ננו־חלקיקים שמחזיקה מעמד חודשים במקרר.
3+אז מתי הבדיקה תגיע אלינו?
כרגע, הבדיקה נוסתה רק על דגימות מוכנות במעבדה. הבדיקה לא נוסתה על דם אמיתי של מטופלים. לפני שתאושר לשימוש רפואי, היא תצטרך לעבור ניסויים קליניים ואישורים רגולטוריים. למרות זאת, הפוטנציאל עצום. מערכת פשוטה, מהירה, זולה יחסית, שמביאה את המעבדה לסמארטפון שלכם.
החוקרים כבר עובדים על התאמת הבדיקה לסוגים נוספים של חלבונים. עם בינה מלאכותית אפשר לאמן מחדש, נראה שלא רחוק היום שבו כתם קפה יהפוך לסמל של המהפכה הרפואית הבאה.
