لا تزال الاختبارات السريعة والرخيصة والدقيقة ضرورية للمراقبة الوبائية وللخدمات الصحية لرصد انتشار فيروس كورونا المستجد واحتوائه.

وساهم العلماء البرازيليون من الجامعة الفيدرالية في ولاية ساو باولو بالمساعي بهذا المجال، عبر تطوير جهاز استشعار مناعي كهروكيميائي يكتشف الأجسام المضادة ضد الفيروس، وتم وصف الابتكار في مقال نُشر (الثلاثاء) في دورية «إيه سي إس بايوماتريالس ساينس آند إينجينيريج».

وبحثا عن طريقة تشخيصية جديدة، اختارت المجموعة البحثية، مادة تُستخدم كثيرا في علم المعادن، وهي «أكسيد الزنك»، حيث تم دمجها لأول مرة مع زجاج أكسيد القصدير المشبع بالفلور (FTO)، وهي مادة موصلة تُستخدم في الأقطاب الكهربائية للخلايا الكهروضوئية وغيرها.

ويقول الكيميائي ويندل ألفيس، الباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة الفيدرالية، بالتزامن مع نشر الدراسة، «مع هذا المزيج غير العادي وإضافة جزيء حيوي، وهو بروتين سبايك الفيروسي (البروتين الذي يعطي الفيروس شكله التاجي الشهير)، طورنا سطحا قادرا على اكتشاف الأجسام المضادة ضد الفيروس، والنتيجة تظهر كإشارة كهروكيميائية يلتقطها هذا السطح».

واكتشف القطب الذي صنعه الباحثون، وجود أجسام مضادة للفيروس في مصل الدم في حوالي خمس دقائق بحساسية 88.7 في المائة، متفوقا حتى على اختبار مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA)، وهو أداة التشخيص السريري الحالية ذات المعيار الذهبي.

ووفقا لألفيس، الذي يرأس معمل الكيمياء الكهربية والمواد ذات البنية النانوية في الجامعة الفيدرالية، فإن المعرفة المسبقة بالخصائص الكيميائية مثل النقطة المتساوية الكهربية لبروتين سبايك، مكنت المجموعة من تطوير منصة للربط الكهروستاتيكي، تربط البروتين بأكسيد الزنك النانوي.

ويقول: «من السهل صنع واستخدام الجهاز، وتكلفة إنتاجه منخفضة نسبيا، وقد نجحت المجموعة البحثية في تطوير الجهاز بفضل معرفتها القوية بالمواد الجديدة وتركيب أكسيد الزنك النانوي، وسيعمل الباحثون الآن على تكييف المنصة لجعلها محمولة وقابلة للاتصال بالأجهزة المحمولة لاستخدامها في تشخيص (كورونا) والأمراض المعدية الأخرى». ويضيف: «تتمثل إحدى مزايا القطب الكهربي الذي طورناه في بنيته المرنة، مما يعني أنه يمكن تخصيصه بسهولة للتطبيقات التشخيصية والطبية الحيوية الأخرى باستخدام جزيئات حيوية مختلفة على أقراص نانوية من أكسيد الزنك».