كشف العلماء عن جهاز استشعار جديد للعرق يمكنه توقع حدوث "عاصفة خلوية" - وهي زيادة في البروتينات المناعية (السيتوكينات) المسببة للالتهابات- تلوح في الأفق وتقديم تحذير للأطباء والمرضى.

وتتميز عواصف السيتوكين بطفرة في البروتينات المناعية المؤيدة للالتهابات. يمكن أن تحدث بسبب مجموعة متنوعة من العدوى، بما في ذلك كوفيد -19 والإنفلونزا. وربطت الدراسات بين عواصف السيتوكين وعدوى كوفيد - 19 الشديدة.

وقدم المطورون، الجهاز الجديد الذي يشبه ساعة اليد يوم الجمعة في اجتماع الربيع للجمعية الكيميائية الأمريكية.

وقالت الباحث الرئيسي شاليني براساد، أستاذ علوم بيولوجيا الأنظمة بجامعة تكساس في بيان صحفي: "خاصة الآن في سياق كوفيد-19، إذا كان بإمكانك مراقبة السيتوكينات المؤيدة للالتهابات ورؤيتها تتجه صعودًا، فيمكنك علاج المرضى مبكرًا، حتى قبل ظهور الأعراض".

اظهار أخبار متعلقة

عاصفة خلوية

وبمجرد وصول هجمة بروتينات السيتوكين، يمكن لدورة سريعة من الالتهاب أن تدمر الأعضاء وتؤدي إلى الموت، لكن مع التحذير الكافي، يمكن توجيه "عاصفة خلوية" وشيكة عن طريق المنشطات والعلاجات الأخرى.

ومن خلال مساعدة الأطباء على اكتشاف وعلاج عواصف السيتوكين قبل أن تصبح شديدة، يمكن أن يساعد مستشعر العرق الجديد في خفض معدلات وفيات كوفيد، وتقصير فترات الإقامة في المستشفى، مما يخفف الضغط على الموارد الطبية.

وتُفرز السيتوكينات بمستويات أقل في العرق منها في الدم، لكن بسبب الجهود المبذولة للحث على كميات أكبر من العرق لأخذ العينات - عن طريق ممارسة المتطوعين للتمرين، أو عن طريق تطبيق تيار كهربائي صغير على جلد المريض - تغيرت مستويات السيتوكين.

قالت براساد: "عندما يتعلق الأمر بالسيتوكينات، وجدنا أن عليك قياسها في العرق السلبي. لكن التحدي الكبير هو أننا لا نتعرق كثيرًا، خاصة في البيئات المكيفة."

بدلاً من محاولة إحداث كميات أكبر من العرق، طور الباحثون جهاز استشعار شديد الحساسية. قامت براساد وشركاؤها في البحث بتكييف التكنولوجيا المستخدمة في الأصل للكشف عن علامات مرض التهاب الأمعاء.

يتميز المستشعر بزوج من الأقطاب الكهربائية ومغلف بأجسام مضادة ترتبط ببروتينين مرتبطين بنوبات احتدام مرض التهاب الأمعاء.

في الاختبارات التي أجريت على الأفراد الأصحاء، قاس مستشعر العرق مستويات السيتوكينات المنخفضة - التركيزات التي تطابق المستويات التي تم التقاطها في عينات مصل الدم. عندما اختبروا مستشعر العرق على مرضى مصابين بالأنفلونزا، نجحت التكنولوجيا في تحديد المستويات المتزايدة من بروتينات السيتوكين في اثنين من المرضى.

كان المستشعر قادرًا على تتبع مستويات السيتوكين بدقة لمدة تصل إلى 168 ساعة قبل الحاجة إلى استبدال الشريط المغطى بالأجسام المضادة.

وهناك عدد من الأجهزة القابلة للارتداء والتكنولوجيا الطبية الحيوية قد عرضت كأدوات لمعالجة وباء كوفيد، ولكن أحدث الجهاز هو واحد من أول المنتجات - - المصممة أصلاً لاكتشاف مجموعة متنوعة من البيانات الصحية، بما في ذلك ضربات القلب ومعدلات التنفس مصمم خصيصًا لتتبع القياسات الحيوية المتعلقة بـ كوفيد 19.

تعمل EnLiSense حاليًا مع العلماء لاختبار منتجهم في تجربة سريرية تشمل مرضى يعانون من التهابات الجهاز التنفسي.

قال براساد: "كان الوصول إلى مرضى COVID-19 تحديًا لأن العاملين في مجال الرعاية الصحية مرهقون وليس لديهم الوقت لاختبار أجهزة الفحص". "لكننا سنواصل اختباره لجميع التهابات الجهاز التنفسي لأن تحفيز المرض نفسه لا يهم - إنه ما يحدث مع السيتوكينات التي نحن مهتمون بمراقبتها."