تراشه نانو پیشرفته دانشگاه جان هاپکینز: تشخیص حمله قلبی در عرض چند دقیقه

تراشه نانو پیشرفته دانشگاه جان هاپکینز تشخیص حمله قلبی در عرض چند دقیقه, پژوهشگران دانشگاه جان هاپکینز اخیراً تراشهای نوآورانه را توسعه دادهاند که قادر است حمله قلبی را تنها در چند دقیقه با دقت بالا شناسایی کند. این پیشرفت علمی امکان اطلاعرسانی سریع به بیماران را فراهم میآورد تا بتوانند در کوتاهترین زمان ممکن به مراکز درمانی مراجعه کنند.

مکانیزم عملکرد تراشه تشخیص سکته قلبی این تراشه بسیار کوچک با اندازهگیری سطح بیومارکرهای مرتبط با احتشاء عضله قلب، وقوع این رویداد را در عرض چند دقیقه تشخیص میدهد. دستگاه دارای سطح تماس گستردهای است و میتواند به صورت پیوسته خون را برای ردیابی عوامل زیستی مرتبط با سکته پایش نماید.

سازندگان این تکنولوژی تأکید دارند که دقت عملکرد ابزار جدید بسیار بالا است و قادر به شناسایی مواد زیستی در خون حتی در غلظتهای بسیار پایین میباشد. در مقایسه با سایر روشهای خانگی، این تراشه نه تنها حساسیت بیشتر دارد، بلکه دقت فوقالعادهای را نیز ارائه میدهد.

تشخیص زودهنگام، به ویژه در مورد حملات قلبی، اهمیت حیاتی دارد؛ زیرا با شناسایی سریع میتوان جریان خون را به ناحیه آسیبدیده بازگرداند و از بروز عوارض جانبی جدی پیشگیری کرد. به طور معمول، تشخیص حملات قلبی با چالشهایی روبروست، چرا که این بیماری با طیف وسیعی از علائم متغیر ظاهر میشود که احتمال خطای تشخیصی را بالا میبرد.

به همین دلیل در بخشهای اورژانس به سرعت اقدام به اندازهگیری بیومارکرهای خاص برای تایید یا رد حمله قلبی میکنند. آسیب به بافت قلبی معمولاً با رها شدن پروتئینها و آنزیمهای خاصی همچون کراتین کیناز و تروپونین در جریان خون همراه است. حتی سریعترین کیتهای تشخیصی موجود برای بیومارکرهای قلبی، حدود یک تا دو ساعت زمان را میطلبد؛ بازه زمانی که برای بیمار نقشی تعیینکننده در بقا یا پیشگیری از عوارض دارد.

اکنون با ابداع و پیادهسازی این تراشه در بدن بیماران، این فرآیند تنها در چند دقیقه به انجام میرسد که شانس بهبود را به شدت افزایش داده و کادر درمان را برای تشخیص دقیق و آغاز درمانهای ضروری یاری میرساند. سازماندهی نانو و تکنولوژی طیفسنجی رامان معماری این تراشه تشخیصدهنده منحصر به فرد و نوآورانه است. در لایه پایه، یک بستر پلیاستر برای تثبیت مواد فعال به کار رفته است.

بر این بستر، کریستالهای زیر کوارتز در مقیاس نانو قرار گرفتهاند. در مرحله بعد، اتمهای طلا و سیلیکا با الگوی خاصی بر روی بستر مستقر میشوند که ساختارهای هرمی در ابعاد نانو را شکل میدهند. همجوشی اتمهای این دو ماده میتواند میدانهای الکتریکی و مغناطیسی تراشه را به طور محسوسی تقویت نماید. در نهایت، از تکنیک طیفسنجی رامان برای تحلیل بیومارکرهای خونی و تشخیص حمله قلبی استفاده میشود.

در این روش، با بهرهگیری از نور میتوان وجود طیف وسیعی از مواد آلی را در خون شناسایی کرد، چرا که هر یک طیف جذب و طول موج منحصر به فرد خود را دارند. محققان امیدوارند با تجاریسازی و تولید انبوه ابزارهای مبتنی بر این تراشه، نگرانی افراد مستعد حمله قلبی را به طور قابل توجهی کاهش دهند.