تقنية جديدة تكشف أمراضاً معدية بالصرف الصحي

تتميّز بكونها منخفضة التكلفة وسريعة وقابلة للتكيّف

أجهزة الاستشعار الورقية الجديدة سريعة وسهلة الاستخدام (جامعة كرانفيلد)
أجهزة الاستشعار الورقية الجديدة سريعة وسهلة الاستخدام (جامعة كرانفيلد)
TT

تقنية جديدة تكشف أمراضاً معدية بالصرف الصحي

أجهزة الاستشعار الورقية الجديدة سريعة وسهلة الاستخدام (جامعة كرانفيلد)
أجهزة الاستشعار الورقية الجديدة سريعة وسهلة الاستخدام (جامعة كرانفيلد)

توصّل باحثون في جامعة كرانفيلد ببريطانيا إلى طريقة لتحديد العلامات البيولوجية للأمراض المعدية في مياه الصرف الصحي باستخدام أجهزة استشعار ورقية بتقنية الأوريغامي.

وأوضحوا أنّ التقنية تتيح تتبُّع الأمراض المعدية باستخدام كاميرا الهاتف المحمول، وفق النتائج المنشورة، الخميس، في دورية «Cell Reports Physical Science».

وتقنية الأوريغامي هي فنّ طيّ الورق لإنشاء أشكال وهياكل معقَّدة. وفي السياق العلمي، تُستخدم لتطوير أجهزة استشعار وأدوات طبّية بسيطة وسهلة الاستخدام، إذ يجري طيّ الورق بطريقة تسمح بدمج مواد كيميائية أو حساسات، مما يجعلها فعالة في تطبيقات، مثل الكشف عن الأمراض أو تحليل المياه.

وتتميّز هذه الطريقة بكونها منخفضة التكلفة وسريعة وقابلة للتكيّف، مما يسهّل استخدامها في البيئات المختلفة، وقد تُحدث تغييرات كبيرة في كيفية توجيه التدابير الصحية العامة في أي أوبئة مستقبلية.

وتُعَدُّ اختبارات مياه الصرف الصحي واحدة من الطرق الرئيسية لتقويم انتشار الأمراض المعدية في المجتمعات، مثل الفيروس المسبب لـ«كوفيد - 19» والإنفلونزا.

ويأخذ الباحثون عيّنات من محطات معالجة المياه المختلفة في جميع أنحاء البلاد، ويستخدمون النتائج لفهم المناطق التي تعاني أعلى معدّلات العدوى.

وطوّر الفريق هذه الطريقة الجديدة خلال الجائحة لتتبُّع 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 تُطوى على شكل «أوريغامي».

وتحتوي الورقة على مواد كيميائية تتفاعل مع بعض علامات الأمراض، مما يؤدّي إلى ظهور لون فلوري. ويمكن قراءة النتائج باستخدام كاميرا الهاتف المحمول، ما يتيح جمع البيانات بسرعة.

وأجرى الفريق البحثي اختبارات ميدانية في 4 فنادق للحجر الصحي بالقرب من مطار هيثرو. استغرقت العملية بأكملها، من أخذ العيّنة إلى الحصول على النتائج، أقل من 90 دقيقة، مقارنةً بنحو 4 ساعات للاختبار التقليدي. وأظهرت النتائج أنّ هذه الأجهزة الجديدة تقدّم نتائج دقيقة مثل اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، ولكن بتكلفة أقلّ بكثير، مما يوفر إنذاراً مبكراً عن الأمراض في المجتمع.

وقال الباحث الرئيسي للدراسة في جامعة كرانفيلد، البروفيسور زهوغن يانغ: «خلال الجائحة، أثبتنا أنّ تحليل مياه الصرف بشكل سريع وسيلة فعالة لتتبُّع الأمراض المعدية وإدارة الصحة العامة».

وأضاف عبر موقع الجامعة، أنّ الاختبار البسيط الذي طوره الفريق يُكلّف جنيهاً إسترلينياً واحداً، ويستخدم وظيفة الكاميرا المتاحة بشكل شائع في الهواتف المحمولة، ما يجعله متاحاً بسهولة، ويمكن أن يكون هذا نقطة تحول في توقُّع معدّلات الأمراض وتحسين الصحة العامة في مواجهة الأوبئة المستقبلية.


مقالات ذات صلة

استخدام الأطفال «السوشيال ميديا» يصيبهم بالاكتئاب

يوميات الشرق الأكاديمية الأميركية لطب الأطفال توصي بتطبيق خطة تساعد الأسر على تنظيم الاستخدام الرقمي بشكل صحي (جامعة ملبورن)

استخدام الأطفال «السوشيال ميديا» يصيبهم بالاكتئاب

أظهرت دراسة أميركية أن زيادة استخدام الأطفال لوسائل التواصل الاجتماعي ترتبط بارتفاع أعراض الاكتئاب لديهم.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك أم تحمل مولودها الجديد (رويترز)

دراسة: الولادة المبكرة قد تكون مفيدة في حالة الأجنّة كبيرة الحجم

كشفت بيانات جديدة عن أن تحفيز الولادة قبل موعدها المقرر بقليل ربما يكون أكثر أماناً عندما يُتوقع أن يكون الجنين أكبر حجماً من المعتاد.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق دواء «الميتفورمين» أثبت أنه يُطيل فترة إنتاج البيض لدى الدجاج (جامعة ولاية بنسلفانيا)

دواء بشري يعزز إنتاج بيض الدواجن

كشف باحثون عن أن دواء «الميتفورمين»، المستخدم على نطاق واسع لعلاج مرض السكري من النوع الثاني ومتلازمة تكيّس المبايض لدى النساء، يعزز إنتاج بيض الدواجن.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق التقلُّص للنجاة (غيتي)

أسماك تتقلَّص لتنجو... «المهرّج» يُواجه حرارة المحيط بالتكيُّف العجيب

وجدت دراسة جديدة أنّ أسماك «المهرّج» تلجأ إلى تقليص حجم أجسامها لتعزيز فرص بقائها في المحيطات التي تشهد ارتفاعاً متزايداً في درجات الحرارة بسبب تغيُّر المناخ.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك يُنشّط الاستحمام بالماء البارد الدهون البنية في الجسم (رويترز)

أيهما أفضل... الاستحمام ليلاً أم نهاراً؟

لطالما كان سؤالاً مثار جدل: هل الاستحمام صباحاً أم مساءً أفضل؟

«الشرق الأوسط» (لندن)

لـ«السلطان» عليك حق... دراسة: قلبك يعاني بعد 3 ليالٍ من قلة النوم

لطالما عرفنا أن قلة النوم تُضر بالقلب (رويترز)
لطالما عرفنا أن قلة النوم تُضر بالقلب (رويترز)
TT

لـ«السلطان» عليك حق... دراسة: قلبك يعاني بعد 3 ليالٍ من قلة النوم

لطالما عرفنا أن قلة النوم تُضر بالقلب (رويترز)
لطالما عرفنا أن قلة النوم تُضر بالقلب (رويترز)

يوماً بعد يوم، تثبت مقولة الأجداد إن «النوم سلطان» صحتها العلمية، مؤكدة دراسة بعد أخرى أن للنوم علينا حقاً مهما كثرت الأعباء والمسؤوليات.

ولطالما عرفنا أن قلة النوم تُضر بالقلب، لكن العلماء بدأوا الآن فهم كيفية تأثيرها في الصحة، وفقاً لتقرير نشره موقع «ساينس أليرت».

وفي دراسة جديدة من جامعة أوبسالا في السويد، وجد باحثون أن ثلاث ليالٍ فقط من النوم القليل -نحو أربع ساعات في الليلة- تُسبّب تغيرات في الدم مرتبطة بارتفاع خطر الإصابة بأمراض القلب.

ودرس الباحثون البروتينات الالتهابية في الدم، وهي جزيئات يُنتجها الجسم عند التعرض للتوتر أو عند مُقاومة المرض.

عندما تبقى هذه البروتينات مرتفعة لفترة طويلة، يُمكن أن تُلحق الضرر بالأوعية الدموية وتزيد من خطر الإصابة بمشكلات مثل قصور القلب، وأمراض القلب التاجية، والرجفان الأذيني (عدم انتظام ضربات القلب).

وشملت الدراسة 16 شاباً يتمتعون بصحة جيدة، أمضوا عدة أيام في مختبر، حيث تمّ التحكم في كل شيء، من وجباتهم إلى مستويات نشاطهم وتعرضهم للضوء، بعناية.

واتبع المشاركون روتينَيْن: ثلاث ليالٍ من النوم الطبيعي (8.5 ساعة)، وثلاث ليالٍ من النوم القليل (4.25 ساعة). بعد كل مرحلة نوم، أكمل الرجال تمريناً قصيراً وعالي الكثافة لركوب الدراجات، وخضعوا لفحص دم قبل الدراسة وبعدها.

وقام الباحثون بقياس ما يقرب من 90 بروتيناً مختلفاً في عينات الدم. ووجدوا أن الحرمان من النوم أدى إلى ارتفاع واضح في مؤشرات الالتهاب المرتبطة بأمراض القلب.

ورغم أن التمارين الرياضية عادةً ما تعزّز البروتينات الصحية؛ مثل: «الإنترلوكين-6» وعامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ «BDNF»، اللذين يدعمان صحة الدماغ والقلب؛ فإن هذه الاستجابات كانت أضعف بعد قلة النوم.

حتى الشباب

ومن اللافت للنظر أن التغييرات حدثت حتى لدى الشباب الأصحاء، وبعد بضع ليالٍ فقط من قلة النوم. وهذا أمر مثير للقلق؛ نظراً إلى شيوع معاناة البالغين من قلة النوم من وقت إلى آخر. ويعمل نحو واحد من كل أربعة أشخاص في نوبات عمل تُعطّل أنماط النوم.

كما اكتشف الباحثون أن وقت أخذ عينة الدم خلال اليوم كان له تأثير؛ إذ تفاوتت مستويات البروتين بين الصباح والمساء، وازداد هذا التأثير عند تقييد النوم. وهذا يشير إلى أن النوم لا يؤثر فقط في مكونات الدم، وإنما في وقت ظهور هذه التغيرات بشكل أوضح.

وعلى الرغم من أن الحياة الحديثة تشجعنا في كثير من الأحيان على استبدال الإنتاجية أو التواصل الاجتماعي أو قضاء الوقت أمام الشاشات بالنوم، فإن دراسات مثل هذه تذكرنا بأن الجسم يسجل النتائج من دون أي تنازلات.