حدد باحثون في جامعة كرانفيلد ببريطانيا، طريقة لتمييز العلامات البيولوجية للأمراض المعدية في مياه الصرف الصحي، باستخدام أجهزة استشعار ورقية بتقنية “الأوريغامي”.
وقالوا، إن التقنية تتيح تتبع الأمراض المعدية باستخدام كاميرا الهاتف المحمول، وفق النتائج المنشورة، في دورية “Cell Reports Physical Science”.
تطوير أجهزة استشعار
تقنية “الأوريغامي” هي فن طي الورق لإنشاء أشكال وهياكل معقدة، وتستخدم في السياق العلمي لتطوير أجهزة استشعار وأدوات طبية بسيطة وسهلة الاستخدام.
إذ يجري طي الورق بطريقة تسمح بدمج مواد كيميائية أو حساسات، مما يجعلها فعالة في تطبيقات، مثل الكشف عن الأمراض أو تحليل المياه.
تتميز هذه الطريقة بكونها منخفضة التكلفة وسريعة وقابلة للتكيف، مما يسهّل استخدامها في البيئات المختلفة.
وقد تحدث تغييرات كبيرة في كيفية توجيه التدابير الصحية العامة في أي أوبئة مستقبلية.
طريقة رئيسية
إلى ذلك، تعد اختبارات مياه الصرف الصحي واحدة من الطرق الرئيسية لتقويم انتشار الأمراض المعدية في المجتمعات، مثل الفيروس المسبب لـ”كوفيد – 19″ والإنفلونزا.
ويأخذ الباحثون عينات من محطات معالجة المياه المختلفة في جميع أنحاء البلاد، ويستخدمون النتائج لفهم المناطق التي تعاني أعلى معدّلات العدوى.
وطور الفريق هذه الطريقة الجديدة خلال الجائحة، لتتبع معدّلات العدوى في المجتمع وتوجيه التدابير الصحية.
وعن طريقة استخدام أجهزة الاستشعار الورقية الجديدة، أوضحوا أنها سريعة وسهلة الاستخدام.
إذ توضع عيّنات مياه الصرف الصحي على ورقة مطبوعة بالشمع، تطوى على شكل “أوريغامي”.
وتحتوي الورقة على مواد كيميائية تتفاعل مع بعض علامات الأمراض، مما يؤدي إلى ظهور لون “فلوري”.
ويمكن قراءة النتائج باستخدام كاميرا الهاتف المحمول، ما يتيح جمع البيانات بسرعة.
اختبارات ميدانية
في السياق، أجرى الفريق البحثي اختبارات ميدانية في 4 فنادق للحجر الصحي بالقرب من مطار هيثرو.
استغرقت العملية بأكملها من أخذ العينة إلى الحصول على النتائج، أقل من 90 دقيقة، مقارنة بنحو 4 ساعات للاختبار التقليدي.
وأظهرت النتائج، أن هذه الأجهزة الجديدة تقدم نتائج دقيقة مثل اختبار تفاعل “البوليميراز” المتسلسل “PCR”، ولكن بتكلفة أقل بكثير، مما يوفر إنذاراً مبكراً عن الأمراض في المجتمع.
بدوره، قال البروفيسور زهوغن يانغ الباحث الرئيسي للدراسة: “خلال الجائحة، أثبتنا أن تحليل مياه الصرف بشكل سريع، وسيلة فعالة لتتبع الأمراض المعدية وإدارة الصحة العامة“.
كما أضاف: “أن الاختبار البسيط الذي طوره الفريق يكلف جنيهاً إسترلينياً واحداً، ويستخدم وظيفة الكاميرا المتاحة بشكل شائع في الهواتف المحمولة، ما يجعله متاحاً بسهولة”.
واختتم: “يمكن أن يكون هذا نقطة تحول في توقع معدلات الأمراض وتحسين الصحة العامة، في مواجهة الأوبئة المستقبلية”.