طوّر باحثون من جامعة واشنطن الأميركية جهازاً مبتكراً قادراً على اكتشاف فيروس إنفلونزا الطيور (H5N1) في الهواء خلال أقل من خمس دقائق، مما يمثّل طفرة في أساليب رصد الفيروسات والحد من انتشارها.
وأوضح الباحثون أن هذا الابتكار يأتي في وقت حرج، حيث واصل الفيروس تطوره ليصبح قادراً على الانتقال عبر الجسيمات الهوائية، مما أدى إلى إصابة الثدييات، بما في ذلك البشر. وقد تسبّب الفيروس في حالات نفوق بين بعض الحيوانات، مثل القطط، ونُشرت النتائج، الاثنين، عبر موقع جامعة واشنطن.
وتتعدّد طرق اكتشاف فيروس إنفلونزا الطيور، وتشمل الفحوصات المخبرية التقليدية، مثل اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، الذي يُستخدم للكشف عن الحمض النووي للفيروس بدقة عالية، ولكنه يستغرق عدة ساعات. كما تُستخدم الاختبارات السريعة القائمة على المستضدات، لكنها أقل دقة من «PCR».
أخيراً، تمّ تطوير حساسات حيوية متقدمة، مثل الجهاز الجديد، الذي يتميّز بقدرته على رصد جزيئات الفيروس المحمولة في الهواء، ما يُتيح مراقبة فورية للفيروس في مزارع الدواجن والمناطق المعرضة للخطر.
وعن آلية عمله، كشف الباحثون عن أن الجهاز عبارة عن وحدة متكاملة تجمع بين جهاز لالتقاط عينات الهواء وحساس بيولوجي كهربائي كيميائي. ويعمل الجهاز على سحب الهواء المحمّل بالجسيمات الفيروسية بسرعة عالية وخلطه بسائل يحتجز الفيروس داخل دوامة سطحية. ثم تُرسل العينة كل 5 دقائق إلى الحساس الحيوي الذي يستخدم مجسات جزيئية ترتبط بالبروتينات الفيروسية، مما يسمح بالكشف السريع عن الفيروس.
وأظهرت الدراسة أن الجهاز يمكنه تحديد تركيزات منخفضة للغاية من الفيروس (أقل من 100 نسخة من الحمض النووي الفيروسي لكل متر مكعب من الهواء) بدقة وسرعة تفوقان الطرق التقليدية، مثل اختبارات «PCR»، التي تستغرق أكثر من 10 ساعات.
كما أوضحت الدراسة أن الجهاز الجديد لا يقتصر على كشف فيروس «H5N1» فحسب، بل يمكن تعديله بسهولة لاكتشاف سلالات أخرى من إنفلونزا الطيور مثل «H1N1» وفيروس «SARS-CoV-2»، بالإضافة إلى البكتيريا المسببة للأمراض مثل الإشريكية القولونية، ما يجعله أداة متعددة الاستخدامات في مكافحة الأوبئة الحيوانية والبشرية.
وأشار الباحثون إلى أن الجهاز يتميّز بكونه نظاماً تلقائياً لا يتطلّب خبرة متخصصة لتشغيله، ويمكن وضعه في أنظمة تهوية المزارع لرصد الفيروس في الوقت الفعلي. كما يسمح بتحديد مستويات تركيز الفيروس في الجو، وهذا يساعد المزارعين والسلطات الصحية على اتخاذ إجراءات فورية، مثل الحجر الصحي والتعقيم، للحد من تفشي العدوى.
كما يتمتع الجهاز بتصميم قابل للحمل، وهو مصنوع من مواد منخفضة التكلفة وقابلة للإنتاج بكميات كبيرة، مما يجعله متاحاً بسهولة للمزارع والمختبرات.
ويعمل الفريق حالياً على تسويق هذا الابتكار بالتعاون مع شركة متخصصة بالتقنيات الحيوية، مما يمهّد الطريق لاستخدامه على نطاق واسع في مزارع الدواجن والأبقار، والمرافق الصحية.
