في إنجاز علمي واعد، طوّر باحثون من جامعة كاليفورنيا في بيركلي اختبارًا منزليًا منخفض التكلفة، مستوحى من ظاهرة فيزيائية تُعرف بـ"تأثير حلقة القهوة"، قادر على الكشف عن أمراض قاتلة مثل تسمم الدم وسرطان البروستات خلال أقل من 15 دقيقة، وبدقة تفوق الاختبارات المنزلية التقليدية بأكثر من 100 ضعف.

يعتمد الاختبار على ظاهرة مألوفة تحدث عندما تجف بقعة قهوة على سطح ما، حيث تتجمع الجسيمات عند الحواف، مكوّنة "حلقة داكنة". استغل الفريق البحثي هذا التأثير لتركيز المؤشرات الحيوية للمرض من قطرة صغيرة من العينة، ما يزيد من دقة الكشف ويقلل الوقت اللازم للتشخيص.

ويعمل الجهاز من خلال وضع قطرة من عينة بيولوجية – مثل مسحة من الأنف أو الفم – على سطح رقيق، ليجري تجفيفها، مما يدفع البروتينات المرتبطة بالمرض للتجمع عند الحواف. تُتبع هذه الخطوة بإضافة قطرة أخرى تحتوي على جسيمات نانوية ترتبط بالمؤشرات المستهدفة، وعند التفاعل، تتغير طريقة انعكاس الضوء عن السطح، ما يُمكن رصده بصريًا أو من خلال تطبيق ذكاء اصطناعي على الهاتف الذكي.

الدكتور كاميار بهروزي، أحد الباحثين الرئيسيين، أكد أن التقنية "بسيطة وفعالة للغاية"، وتوفر وسيلة تشخيص سريعة ودقيقة، خصوصًا في البيئات منخفضة الموارد أو في الحالات الطارئة مثل تسمم الدم، والتي يتطلب تشخيصها السريع إنقاذ حياة المريض.

كما أوضح البروفيسور ليوي لين أن الطريقة التقليدية لتشخيص تسمم الدم تستغرق عادة عدة أيام، بينما يستطيع هذا الابتكار تقديم نتائج موثوقة خلال 10 إلى 15 دقيقة فقط، مما قد يُحدث فرقًا كبيرًا في فرص النجاة.

وابتكر الباحثون نموذجًا أوليًا يشبه اختبارات "كوفيد-19" المنزلية، مصنوعًا عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد، ما يجعل استخدامه سهلًا وغير مكلف، ويأمل الفريق بأن يُستخدم لاحقًا للكشف المبكر عن أمراض خطيرة مثل سرطان البروستات، دون الحاجة للذهاب إلى العيادات أو المختبرات.

نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Communications، وسط آمال بأن يكون هذا الابتكار نقلة نوعية في عالم الفحوصات المنزلية السريعة، وقدرة الأفراد على مراقبة صحتهم مبكرًا وبدقة.