في العام 2014، بدأ مختبر الهندسة الحيوية التابع له في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتطوير أجهزة استشعار يمكنها اكتشاف فيروس إيبولا عندما تم تجميده على قطعة من الورق.
نشر فريق صغير من العلماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وهارفارد أبحاثهم لأول مرة في العام 2016، بحلول ذلك الوقت، كانوا قد صمموا التكنولوجيا لمواجهة التهديد المتزايد لفيروس زيكا.
الآن، يعدلون أداتهم مرة أخرى لتحديد حالات فيروسات التاجية.
يطور الفريق قناعًا للوجه ينتج إشارة الفلورسنت عندما يتنفس الشخص المصاب بالفيروس التاجي أو السعال أو العطس.
إذا أثبتت التكنولوجيا نجاحها، فيمكنها معالجة العيوب المرتبطة بأساليب الفحص الأخرى مثل اختبارات درجة الحرارة.
قال كولينز لـ Business Insider: “عندما نفتح نظام النقل العام الخاص بنا، يمكنك تصور استخدامه في المطارات أثناء مرورنا بالأمن، بينما ننتظر ركوب الطائرة.. يمكنك أنت أو أنا استخدامه في الطريق من وإلى العمل. يمكن أن تستخدمه المستشفيات للمرضى عند دخولهم أو الانتظار في غرفة الانتظار كشاشة مسبقة للمصابين”.
يمكن للأطباء استخدامها حتى لتشخيص المرضى على الفور، دون الحاجة إلى إرسال عينات إلى المختبر.
في الوقت الذي أعاق فيه اختبار السخونة والتأخير قدرة العديد من البلدان على السيطرة على تفشي المرض، تعد الأدوات التي تحدد المرضى بسرعة أمرًا بالغ الأهمية.
يمكن أن تظهر إشارة الفلورسنت ما إذا كان فيروس التاجي موجودًا في اللعاب..
وقال كولينز إن مشروع مختبره الحالي في (المراحل الأولى)، لكن النتائج كانت واعدة. في الأسابيع القليلة الماضية، كان فريقه يختبر قدرة المستشعرات على اكتشاف الفيروس التاجي في عينة صغيرة من اللعاب.
إنهم يجربون أيضًا التصميم: في الوقت الحالي، يناقش المختبر ما إذا كان ستتضمن المستشعرات داخل القناع أو تطوير وحدة يمكن إرفاقها بأي قناع بدون وصفة طبية.
يأمل الفريق بإثبات أن المفهوم يعمل بالفعل في غضون الأسابيع القليلة القادمة.
وقال كولينز: “بمجرد أن نكون في هذه المرحلة، سيكون الأمر مسألة إعداد تجارب مع أفراد يتوقع أن يصابوا لمعرفة ما إذا كان سيعمل في بيئة واقعية”.
ومع ذلك، أثبتت تقنية تحديد الفيروسات بشكل آعمق. بحلول العام 2018، يمكن لأجهزة استشعار المختبر اكتشاف السارس والحصبة والإنفلونزا والتهاب الكبد الوبائي وغرب النيل والفيروسات الأخرى.
قال كولينز: (لقد قمنا بذلك في البداية على الورق لإنشاء تشخيصات ورقية رخيصة الثمن. لقد أظهرنا أنه يمكن أن يعمل على البلاستيك والكوارتز وكذلك القماش)
تتكون أجهزة استشعار كولينز من مادة وراثية – DNA وRNA – ترتبط بالفيروس. تجفف تلك المواد على القماش باستخدام آلة تسمى آلة التجميد، والتي تمتص الرطوبة من المادة الوراثية دون قتلها. يمكن أن تظل مستقرة في درجة حرارة الغرفة لعدة أشهر، مما يمنح الأقنعة فترة صلاحية طويلة نسبيًا.
تحتاج أجهزة الاستشعار لتنشيط شيئين. الأول هو الرطوبة، التي تصدرها أجسامنا من خلال جزيئات الجهاز التنفسي مثل المخاط أو اللعاب. ثانيًا، يحتاجون إلى اكتشاف التسلسل الجيني للفيروس.
هذه الإشارة غير مرئية للعين المجردة، لذلك يستخدم مختبر كولينز جهازًا يسمى جهاز قياس الرطوبة لقياس ضوء الفلورسنت.
وقال إنه خارج المختبر، يمكن للمسؤولين الحكوميين استخدام أجهزة قياس الفقاقيع المحمولة – التي قال كولينز إنها تكلف حوالي دولار واحد” – لمسح أقنعة الناس.