آزمایشگاه مینیاتوری ایرانی در خدمت تشخیص زودهنگام بیماری ها از روستا تا میدان جنگ

به گفته اینا فن آوری یا بار دیسک لوب یکی از مهمترین زیر شاخه های میکروفلوئیدها است که هدف آنها انجام آزمایش های پزشکی و بیولوژیکی بر روی یک CD کوچک CD یا DVD است. این فناوری با استفاده از قدرت گریز از مرکز چندین مرحله آزمایشگاهی مانند جداسازی شناسایی تشخیص و تجزیه و تحلیل نمونه ها (مانند خون ادرار بزاق) را فقط با استفاده از دیسک امکان پذیر می کند.

سرعت زیاد در آزمایش برای چند دقیقه عدم وجود تجهیزات بزرگ آزمایشگاهی هزینه های کم برای مناطق ارزان قابلیت حمل نور که در عین حال چندین آزمایش را در یک مثال انجام می دهد مزایای فناوری آزمایشگاه بر روی دیسک است.

از این پلتفرم می توان برای تشخیص سریع بیماری هایی مانند COVID-1 سرطان عفونت ها و غیره نظارت بر سلامت روستایی یا مناطق غیر آزمایشگاهی فشار دادن آزمایش های پزشکی در آمبولانس یا جبهه های نبرد و همچنین تحقیقات دارویی و بالینی استفاده کرد.

با وجود مزایای فراوان چالش هایی مانند کالیبراسیون دقیق تولید انبوه ارزان و پذیرش پزشکان و سازمان های بهداشتی وجود دارد. با این حال شرکت های نوآورانه بهداشت و درمان دیجیتال در حال توسعه نسل جدیدی از این دستگاه ها با استفاده از هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء هستند.

در ایران یکی از شرکتهای فناوری این پلتفرم را توسعه داده و برای اولین بار فناوری آزمایشگاه بر روی دیسک را برای تشخیص سرطان پروستات توسعه داده است.

سرطان پروستات دومین علت شایع سرطان مردان در جهان است. در ایران شیوع سرطان های وابسته به هورمون در پنج سال گذشته افزایش یافته است که سرطان پروستات شایع ترین است. تشخیص زودرس سرطان یکی از مؤثرترین راهها برای کاهش مرگ و میر و آسیب است. بنابراین آزمایش های غربالگری امروزه در دنیای پزشکی از اهمیت زیادی برخوردار است. در حال حاضر به طور خاص آنتی ژن پروستات رایج ترین نشانگر بیولوژیکی سرطان پروستات است که معمولاً با روش های جستجوی ایمنی مانند ELISA اندازه گیری می شود. این آزمایشات معمولاً به دلیل نیاز به یک کاربر تخصصی و نیاز به در دسترس بودن تجهیزات آزمایشگاهی خاص در مناطق کوچکتر روستایی و مناطق روستایی انجام می شود. علاوه بر این آزمایش های کاربر اگرچه فرد ماهر است اما همیشه می تواند نمونه ها و معرفها را از بین ببرد یا آلوده کند.

با این ابهامات و چالش ها تقاضای فوری برای یک سکوی خودکار قابل حمل و در دسترس برای اندازه گیری نشانگرهای زیستی برای تشخیص انواع بیماری ها وجود دارد.

در پروژه این تیم تحقیقاتی در شرکت فناوری با ارائه یک سیستم میکرو فلوئیدی گریز از مرکز اندازه گیری کمی از آنتی ژن خاص پروستات در سرم انسان به طور خودکار انجام می شود. این سیستم از دو بخش تشکیل شده است. یکی دیسک میکرو فلوئیدی است (قطر حدود 5 سانتی متر متشکل از یک شبکه میکروسلوئید برای جابجایی و کنترل جریان و مایعات مورد نیاز برای انجام آزمایش ELISA) و دیگری یک نظم شاگردی (یک وسیله کوچک سبک و قابل حمل که پروتکل چرخش مورد نظر را امکان پذیر می کند).

برای انجام آزمایش به سادگی تزریق یک حجم مشخص از نمونه به دیسک میکروسلوئید است و سپس دیسک در واحد پخش دیسک قرار می گیرد و با انجام پروتکل چرخان باید فرآیند ارزیابی به طور خودکار انجام شود. انتظار می رود روند نظارت بر آنتی ژن خاص پروستات و غربالگری متعاقب آن برای سرطان پروستات در کشور را تسهیل کند.

دکتر عباس رامیار عضو هیئت علمی دانشگاه فناوری نوشروان بابول و رئیس هیئت مدیره یک شرکت فناوری در مصاحبه با ISNA وی گفت: “ما در این شرکت در فناوری جدید به نام آزمایشگاه در دیک یا آزمایشگاه روی پیشخوان فعال شدیم.” این محصول به گونه ای کار می کند که کل فرآیند آزمایشگاه تشخیص پزشکی در آزمایش انسان روی دیسک انجام شود.

وی گفت: این روش در یک یا دو کشور جهان مورد استفاده قرار گرفته است و افزود: “اگرچه این فناوری در ایران توسعه نیافته است ما در تجارت یکی از نمونه های این واحد فعال بوده ایم.”

عباس رامیار در مورد اولین تشخیص سرطان پروستات گفت که تیم وی در حال پیشرفت است گفت: “این سیستم در پایان سال جاری به فینال خواهد رسید و وارد بازار خواهد شد.”

وی توضیح داد: “پلتفرم ما مبتنی بر فناوری آزمایشگاهی بر روی یک دیسک است و حاوی دیسک در میکروکانال ها و چندین افکار است.” یکی از این مخازن برای ورود به آزمایش خون و دیگری به آنتی بادی های مورد استفاده در فرآیند تشخیص در نظر گرفته شده است.

رامیار افزود: “تمام راه حل هایی که باید در مراحل مختلف به سیستم اضافه شوند بر روی افکار جداگانه روی دیسک بارگذاری می شوند.

به گفته وی این سیستم همچنین شامل یک “پخش کننده دیسک” اختصاصی است که حرکت مایعات درون پیشخوان را کنترل می کند.

رامیار گفت: الگوی اختیار به گونه ای طراحی شده است که مایع با افزایش یا کاهش سرعت چرخش از نقطه به نقطه به نقطه منتقل می شود. این روند در یک مرحله ادامه دارد. بنابراین ابتدا خون در پلاسما از هم جدا می شود و سپس محلول های تشخیصی به ترتیب مربوطه آزاد می شوند.

وی تأکید کرد: در این سیستم قسمت آخر خواننده نیز طرحی است که نتایج نهایی را تجزیه و تحلیل و گزارش می دهد.

رامار در مورد توانایی های فناوری گفت: “این روش امکان تشخیص سرطان را از طریق آزمایش خون و همچنین امکان انجام آزمایش های مولکولی مانند PCR فراهم می کند.”

یکی از اعضای دانشگاه نوشیروانی گفت: “اکنون می توان آزمایش های سرطان پروستات PCR و HPV را با استفاده از این پلتفرم تشخیص داد.” مرحله اولیه کار ویروس HIV نیز آغاز شده است و در صورت گسترش این فناوری می تواند به ابزاری کلی برای تشخیص طیف گسترده ای از سرطان ها و بیماری های عفونی تبدیل شود.

وی گفت با اشاره به ساختار سیستم اساس این فناوری مبتنی بر میکروچیپ ها و سیستم دیسک است. ما تمام حرکات سیال را روی این دیسک برنامه ریزی کرده ایم تا مراحل آزمایش را به صورت خودکار و مرحله مرحله انجام دهیم.

در مقایسه با نمونه های دیگر رامیار خاطرنشان کرد: در برخی از سیستم های مشابه بر اساس تراشه از مدارهای الکترونیکی برای هدایت مایعات استفاده می شود. اما در مثال ما هیچ مدار الکترونیکی طراحی نشده است و کل فرآیند با کنترل مکانیکی و طراحی دقیق مسیرهای سیال انجام می شود.

محقق با اشاره به تاریخچه فناوری در سراسر جهان گفت: “اولین نمونه های این فناوری حدود پنج سال پیش در آلمان تولید و تجاری شد.” با این حال این منطقه هنوز جدید و تخصصی است و فقط تعداد محدودی از کشورها وارد توسعه آن شده اند.

در مورد موانع تجاری سازی این فناوری رامار گفت: “مهمترین چالش ما در نحوه بازاریابی این پلتفرم دریافت مجوزهای رسمی از سازمان های مربوطه است.” این نوع دستگاه پزشکی باید مطابق با استانداردهای سخت باشد. به خصوص در مورد فناوری هایی که نمونه خارجی محدود دارند.

یکی از اعضای هیئت مدیره شرکت خاطرنشان کرد: اگر نمونه های خارجی متداول تری از این محصول وجود داشته باشد روند به دست آوردن مجوزها آسان تر می شد. با این حال به دلیل نوآوری فن آوری و بی سابقه روند تصویب قانونی دشوارتر و زمان زیادی پیدا کرده است.

پایان پیام