به گزارش خبر گزاری مهر به نقل از فیز، تست های خانگی راه حلی ساده و آسان برای تشخیص ابتلا به آنفلوانزا و کووید ۱۹ هستند اما دقت بالایی ندارند. در همین راستا پژوهشگران با کمک یک محقق ایرانی به نام کامیار بهروزی ابزار جدیدی به شکل فناوری حسگر زیستی کم هزینه ارائه کرده اند که سبب می شود تست های سریع خانگی نسبت به ویروس هایی مانند کووید ۱۰۰ بار حساسیت بیشتر نشان دهند. این روش تشخیص می تواند بررسی سریع برای دیگر بیماری های خطرناک مانند سرطان پروستات و سپسیس را نیز فراهم کند.

محققان دانشگاه برکلی در کالیفرنیا این تست را ابداع کرده اند که در آن فرایند طبیعی تبخیر به نام «تاثیر حلقه قهوه» با روش پلاسمونیک و هوش مصنوعی ترکیب شده تا نشانگرهای زیستی بیماری ها با دقتی خاص طی چند دقیقه شناسایی شوند. پلاسمونیک مطالعه برهمکنش نور با نانوذرات فلزی است که منجر به نوسان جمعی الکترون‌های رسانش فلز می‌شود.

کامیار بهروزی محقق ایرانی که اخیرا دوره پی اچ دی در سیستم های میکروالکترومکانیکی و مهندسی نانو را در دانشگاه برکلی به پایان رسانده، می گوید: این روش ساده اما تاثیرگذار نتایجی با دقت بالا را در مدت زمان کوتاهی درمقایسه با روش های تشخیصی فعلی ارائه می کند. تحقیق ما مسیر را برای توسعه ابزارهای تشخیصی ارزان تر و قابل دسترس تر به خصوص در محیط هایی که محدودیت منابع وجود دارد، فراهم می کند.

هنگامیکه با دقت لکه قهوه را بررسی کنیم، احتمالا شاهد یک خط دور آن می شویم که تیره تر از بخش داخلی است. دلیل این امر یک پدیده فیزیکی به نام تاثیر حلقه قهوه است. به طور دقیق تر هنگامیکه قطره یک مایع تبخیر می شود، جریانی می سازد که ذرات معلق را به سمت لبه های آن می راند. اگر ذرات این قطره مانند قهوه رنگ دار باشند، لکه حاصل از آن در لبه خارجی تیره تر از وسط آن خواهد بود.

بهروزی در ۲۰۲۰ میلادی یک حسگر برای ردیابی کووید ۱۹ ابداع کرد و متوجه شد قطرات محلول آزمایشی آن پس از خشک شدن لکه هایی به شکل حلقه از خود به جا می گذارند. او متوجه شد تاثیر حلقه قهوه را می توان به راحتی برای تمرکز ذرات ویروس کووید ۱۹، به طوریکه شناسایی بالقوه آنها را آسان می کند، به کار برد.

وی در این باره می گوید: ما متوجه شدیم می توان از این پدیده برای ساختن ابزاری بهتر استفاده کرد.

در فناوری تست سریع از ذرات کوچکی به نام نانو ذرات پلاسمونیک استفاده می شود که به شیوه ای خاص با نور واکنش می دهند. کاربر برای انجام تست نخست باید قطره ای از مایع حاوی پروتئین های مرتبط با بیماری (مانند سواب دهان یا بینی) را روی یک غشا قرار دهد. همزمان با خشک شدن قطره، هرگونه نشانگر بیماری در حلقه قهوه متراکم می شود. در مرحله بعد کاربر قطره دوم که حاوی نانو ذرات پلاسمونیک است را نیز اضافه می کند.

اگر نشانگرهای بیماری در این وضعیت وجود داشته باشند، نانوذرات به شکل الگوهای خاصی تجمیع می شوند و شیوه واکنش نور با غشا را تغییر می دهند. این تغییر را می توان با کمک چشم یا استفاده از یک اپ هوش مصنوعی در موبایل ردیابی کرد.

فناوری مذکور در کمتر از ۱۲ دقیقه نتیجه را مشخص می کند و در شناسایی کووید ۱۹ در مقایسه با تست های عادی ۱۰۰ بار دقیق تر است.