ابتكر العلماء اختبار COVID-19 المنزلي باستخدام كبسولات آلة القهوة

يمكن استخدام آلات نسبرسو ، التي تُخمّر الإسبريسو والقهوة من كبسولات القهوة ، في اختبارات كوفيد -XNUMX.
يمكن استخدام آلات نسبرسو ، التي تُخمّر الإسبريسو والقهوة من كبسولات القهوة ، في اختبارات كوفيد -XNUMX.
مانو باديلا / شاترستوك 

كان للانتقال إلى العمل من المنزل تحدياته بالنسبة لنا جميعًا ، ولكن عندما تتضمن وظيفتك البحث عن تطبيقات بيولوجية لتقنية النانو ، فإن هذه التجارب تكون أكثر تعقيدًا من التوفيق بين استخدام النطاق العريض في المنزل. إذا تم منعك من دخول معمله ، فقد تتوقع بشكل معقول البحث من قبل الكيميائي العضوي فيتوريو ساجيومو، من مجموعة Bionanotechnology في جامعة Wageningen & Research في هولندا ، إلى التوقف التام.

لكن Saggiomo هو نوع مبدع ومبدع ، ولذا بدأ يتساءل عما إذا كان بإمكانه تحويل الأجهزة المنزلية الشائعة إلى الاستخدام الجيد في مكافحة COVID-19. وبشكل أكثر تحديدًا ، هل يمكنه إنشاء اختبار منزلي رخيص وشديد الحساسية للفيروس؟ اتضح أنه يستطيع. قام فريقه الآن بنشر الفكرة على خادم ما قبل الطباعة ، ChemArxiv. الورقة لم تتم مراجعتها من قبل علماء آخرين.

في الوقت الحالي ، هناك نوعان رئيسيان من اختبار COVID-19: اختبار PCR واختبار التدفق الجانبي (LFT). يتحقق اختبار PCR المعياري الذهبي من وجود الفيروس عن طريق الكشف عن مادته الجينية المعروفة باسم RNA. ولكن توجد كميات صغيرة جدًا من المواد الفيروسية في المسحة ، لذلك يجب تحويل المادة إلى حمض نووي وتضخيمها قبل اكتشافها. ويتحقق ذلك من خلال "تفاعل البلمرة المتسلسل"، وهو ما يرمز إليه PCR.

تتضمن العملية دورات متكررة عبر مجموعة من درجات الحرارة بين 50 درجة مئوية و 90 درجة مئوية. خلال كل دورة ، تتضاعف كمية الحمض النووي ، لذلك بعد 30 دورة ، يمكن إنشاء أكثر من مليار نسخة من المادة الفيروسية من خيط واحد فقط من مادة البداية. ثم يتم الكشف عن المادة المضخمة بملصقات الفلورسنت التي تربط نفسها بتسلسل الحمض النووي الفيروسي.

على هذا النحو ، تعد تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل تقنية حساسة للغاية ، ولكنها تحتاج إلى مواد ومعدات متخصصة لأداءها. هذا هو سبب إرسال الاختبارات إلى المختبر ، ويستغرق الحصول على النتيجة يومًا أو يومين.

الاختبار الشائع الثاني هو اختبار التدفق الجانبي (LFT). هذه تعمل عن طريق الكشف عن شظايا قشور البروتين الفيروسي. جزء لا يتجزأ من شرائط LFTs هي أجسام مضادة ترتبط بالفيروس. يتم تمييز هذه الأجسام المضادة بجزيئات ذهبية صغيرة تظهر باللون الأحمر ، مما يسمح لك برؤيتها على جهاز الاختبار. تتراكم الأجسام المضادة الموصوفة في نطاقات مميزة على LFT اعتمادًا على ما إذا كان الفيروس موجودًا أم لا.

إن LFTs سريعة ورخيصة وسهلة الاستخدام ، مما يجعلها مثالية للاختبار المجتمعي والمنزلي. لكن هم ليس في مكان قريب من الحساسية كاختبارات تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) - سيحددون فقط الأشخاص الذين يعانون من حمولات فيروسية عالية. هذا يعني أن العديد من الأشخاص المصابين سيحصلون على نتيجة سلبية خاطئة من هذه الاختبارات.


 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

اختبارات CoroNaspresso

من الناحية المثالية ، نحتاج إلى اختبار منزلي سهل الاستخدام مثل اختبار LFTs ولكنه حساس مثل اختبار PCR. المرشح الممتاز هو طريقة تسمى تضخيم متساوي الحرارة بوساطة حلقة (مصباح). يعمل هذا وفقًا لمبادئ مشابهة جدًا لمبادئ تفاعل البوليميراز المتسلسل ، وينتج نسخًا متعددة من المادة الوراثية الأولية - والتي يمكنك الحصول عليها من المسحة - ولكن لها بعض المزايا الرئيسية.

على سبيل المثال ، يمكن دمجه مع "قراءات ملونة" سهلة الاستخدام. عندما يحدث تفاعل المصباح ، فإنه يتسبب في زيادة حموضة العينة. هذا يعني أنه يمكنك إضافة مادة يتغير لونها وفقًا لقيمة الأس الهيدروجيني في مزيج التفاعل ، مما يوفر مؤشرًا مرئيًا لنتيجة إيجابية أو سلبية. ميزة أخرى هي أن تفاعلات المصباح تتم عند درجة حرارة ثابتة (حوالي 65 درجة مئوية) بدلاً من الحاجة إلى دوران ثابت عبر مجموعة من درجات الحرارة.

ومع ذلك ، لا يزال المصباح بحاجة إلى تحكم دقيق في درجة الحرارة. عادة ما يتم تحقيق أنظمة التحكم في درجة الحرارة - سواء كانت في آلة PCR أو أداة المصباح أو الفرن المنزلي - باستخدام منظمات الحرارة الإلكترونية. ومع ذلك ، فإن صنع وشحن الأجهزة الإلكترونية الجديدة المصممة خصيصًا لاختبارات المصباح المنزلي أمر غير عملي (خاصة في خضم الجائحة). لذا حاول ساجيومو إيجاد طريقة للتغلب على هذا. ضرب على مواد تسمى مواد تغيير المرحلة تمتص الطاقة (الحرارة) أثناء ذوبانها وبالتالي تحافظ على درجة حرارة ثابتة.

بعد العثور على شمع مصنوع من مادة تذوب عند درجة الحرارة المطلوبة بالضبط ، شرع ساغيومو في بناء جهاز لإيواء أنابيب تفاعل المصباح وقطع الشمع. ثم يلزم إدخال هذا في بعض المواد الأخرى التي يمكن تسخينها. اتضح أن السكن المثالي كان يحدق في وجهه أثناء صنع قهوة الصباح: كبسولات آلة صنع قهوة Nespresso.

كانت الخطوة الأخيرة هي إيجاد الطريقة الصحيحة لتسخين الكبسولات. بعد تجربة غسالة الصحون (نجحت لكن العينات استمرت في الضياع) ، فرن الميكروويف (فشل ، لأن الأنابيب كانت ساخنة للغاية وانفجرت الأغطية) وأكواب مليئة بالماء الساخن (لا يوجد تحكم كافٍ في درجة الحرارة) ، استقر ساغيومو على مقلاة بسيطة من الماء المغلي على الموقد. جهاز "CoroNaspresso" الناتج ، عند اختباره بواسطة أعضاء آخرين في الفريق ، باستخدام مسحات من ستة أشخاص ، حدد بشكل صحيح ثلاث حالات من COVID-19 (كان لهذه الاختبارات لون مختلف عن الاختبارات السلبية).

اختبار كوفيد المنزلي.
اختبار كوفيد المنزلي.
تغريدة بواسطةV_Saggiomo

الاختبار ، بما في ذلك الكبسولات والشمع المتغير الطور والقوارير التي يتم فيها إدخال مادة وراثية ، سيكون من السهل إنتاجه بالملايين. يمكن للناس بعد ذلك مسح المواد الجينية في المنزل وتسخين الكبسولات للحصول على نتائجها. هذه الأجهزة رخيصة أيضًا (حوالي 0.20 يورو) ، سهلة الصنع وسهلة الاستخدام وقابلة لإعادة التدوير إلى حد كبير. ربما سنرى اختبارات CoroNespresso في منازلنا قريبًا ، فقط لا تخلط بينها وبين كبسولات القهوة العادية.المحادثة

عن المؤلف

مارك لورتش، أستاذ علوم الاتصال والكيمياء ، جامعة هال

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

books_science

المزيد من المقالات من قبل هذا المؤلف

ربما يعجبك أيضا

اللغات المتوفرة

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

إلهام ماري تي راسل اليومي

أصوات INNERSELF

تطهير بقايا الوالدين المسيئين وغير المحبين
تطهير بقايا الوالدين المسيئين وغير المحبين
by مورين ج.سانت جيرمان
أنت على وشك تعلم تقنية محددة جدًا لتطهير عقلك الباطن من كل ما هو قديم ...
مقاهي الإصلاح: حركة عالمية للمتطوعين المتحمسين
مقاهي الإصلاح: حركة عالمية للمتطوعين المتحمسين
by مارتين بوستما
يبدو أن الناس في جميع أنحاء العالم مستعدون للتغيير ، ومستعدون لتوديع مجتمعنا المنبوذ و ...
خمس خطوات للخروج من موقفك غير التقليدي
خمس خطوات للخروج من موقفك غير التقليدي
by جود بيجو
هل تشعر بمزاج سلبي وتجد صعوبة في الخروج؟ هل يبدو أن مشاعرك العالقة ...
لا يمكننا الاختباء من الحقيقة: القمر الخارق الكامل في برج العقرب
لا يمكننا الاختباء من الحقيقة: القمر الخارق الكامل في برج العقرب
by سارة فاركاس
هذا القمر العملاق ممتلئ في برج العقرب الساعة 3:33 صباحًا يوم 27 أبريل 2021. إنه يقع مقابل بقية ...
سلاسل أقحوان الأحلام المعرفية: تفاصيل الحياة "التافهة"
سلاسل أقحوان الأحلام المعرفية: تفاصيل الحياة "التافهة"
by إريك وارجو
ستكتشف مع نمو دفتر يوميات أحلامك أن أحلامك مترابطة في شبكة واسعة أو ...
أسبوع الأبراج الحالي: 26 أبريل - 2 مايو 2021
أسبوع الأبراج الحالي: 26 أبريل - 2 مايو 2021
by حزب الأصالة والمعاصرة Younghans
تستند هذه المجلة الفلكية الأسبوعية إلى تأثيرات الكواكب ، وتقدم وجهات نظر و ...
السفر بين العوالم: أغمض عينيك حتى تتمكن من الرؤية
أغمض عينيك حتى تتمكن من رؤية: السفر بين العوالم والسعي لإعادة الاتصال
by فابيانا فونديفيلا
منذ بدايات الحضارة الإنسانية ، استخدمت جميع شعوب الأرض تقريبًا بعض ...
6 خطوات لإنشاء ممارسة تمارين منزلية حساسة للصدمات
6 خطوات لإنشاء ممارسة تمارين منزلية حساسة للصدمات
by لورا خضري
اكتشاف كيفية البدء (أو العودة) لممارسة الرياضة بطريقة تشعر بها عاطفياً وجسديًا ...

الأكثر قراءة

هل غرفة نومك المقدس؟
هل غرفة نومك مقدسة؟ تكريم محميتك الشخصية
by جون روبرتسون
غرفة النوم هي موطن صلواتنا وأحلامنا ، وحدتنا وجنسنا. في هذا الحرم الداخلي ...
ازرع اللوحات الإعلانية المزهرة بالزهور في حديقتك لمساعدة الحشرات في المتاعب
ازرع اللوحات الإعلانية المزهرة بالزهور في حديقتك لمساعدة الحشرات في المتاعب
by سامانثا موراي ، جامعة فلوريدا
تنجذب الحشرات إلى المناظر الطبيعية حيث يتم تجميع النباتات المزهرة من نفس النوع معًا ...
Defund الشرطة؟ بدلًا من ذلك ، قم بإنهاء الذكورة السامة و "رجال الشرطة المحاربين"
Defund الشرطة؟ بدلًا من ذلك ، قم بإنهاء الذكورة السامة و "رجال الشرطة المحاربين"
by أنجيلا وركمان ستارك ، جامعة أثاباسكا
يحاكم ضابط الشرطة المتهم بالقتل في وفاة جورج فلويد حاليًا في ...
العنف المنزلي: تزايدت طلبات المساعدة - لكن الإجابات لم تكن أسهل
العنف المنزلي: تزايدت طلبات المساعدة - لكن الإجابات لم تكن أسهل
by تارا إن.ريتشاردز وجوستين نيكس ، جامعة نبراسكا أوماها
توقع الخبراء زيادة ضحايا العنف الأسري الذين يطلبون المساعدة العام الماضي (2020). ضحايا ...
يهدد تغير المناخ القهوة - لكننا وجدنا أنواعًا برية لذيذة يمكن أن تساعد في إنقاذ مشروب الصباح
يهدد تغير المناخ القهوة - لكننا وجدنا أنواعًا برية لذيذة يمكن أن تساعد في إنقاذ مشروب الصباح
by آرون بي ديفيس ، الحدائق النباتية الملكية ، كيو
العالم يحب القهوة. بتعبير أدق ، تحب قهوة أرابيكا. من رائحتها الطازجة ...
اربح المعركة في رأسك: مسائل المنظور
اربح المعركة في رأسك: مسائل المنظور
by بيتر روبرت
كلنا نختبر الحديث الإيجابي والسلبي عن النفس بشكل منتظم. سواء كنت تدرك ذلك أو ...
مالك الحزين المطل على الماء
تمهل واحتضن الطبيعة - كيفية إنشاء مدن أفضل
by بيورن ويكنبرج ، جامعة لوند
طوال العام الماضي من العمل من المنزل ، قضيت أوقاتًا عديدة في الصباح ووقت الغداء و ...
كوفيد -19: هل ممارسة الرياضة تقلل من المخاطر حقًا؟
كوفيد -19: هل ممارسة الرياضة تقلل من المخاطر حقًا؟
by جيمي هارتمان بويس ، جامعة أكسفورد
أظهرت دراسة أمريكية جديدة أن الأشخاص الأقل نشاطًا بدنيًا هم أكثر عرضة للدخول إلى المستشفى ...

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.