توسعه تراشه جدیدی که پاسخ ایمنی بدن را تنها در ۹۰ دقیقه با یک قطره خون تجزیه و تحلیل می‌کند

این تراشه می‌تواند فقط با یک قطره خون نقشه کاملی از نحوه مبارزه سیستم ایمنی بدن با ویروس‌ها را ترسیم کند.

دانشمندان یک تراشه ابداع کرده‌اند که می‌تواند فقط با یک قطره خون و در عرض ۹۰ دقیقه، نقشه کاملی از نحوه مبارزه سیستم ایمنی بدن با ویروس‌ها را ترسیم کند. این فناوری بسیار سریع‌تر و حساس‌تر از روش‌های قبلی است.

براساس گزارش ScienceDaily، درک دقیق اینکه سیستم ایمنی بدن چگونه به یک عفونت یا واکسن پاسخ می‌دهد، یکی از مهم‌ترین بخش‌ها در طراحی درمان‌های مؤثر است. اکنون محققان مؤسسه تحقیقاتی اسکریپس آمریکا با توسعه فناوری جدیدی این فرایند پیچیده و زمان‌بر را تسریع کرده‌اند.

تراشه جدید برای تحلیل ایمنی بدن و ساخت سریع واکسن

این سیستم جدید که mEM نام دارد، یک میکروچیپ پیشرفته است که فرایندی را که قبلاً یک هفته کامل طول می‌کشید، در ۹۰ دقیقه انجام می‌دهد. «اندرو وارد» (Andrew Ward)، استاد و سرپرست این پژوهش، می‌گوید: «این فناوری به ما امکان می‌دهد تا یک عکس فوری از آنتی‌بادی‌ها در حین تکامل آنها پس از واکسیناسیون یا عفونت بگیریم. ما قبلاً هرگز قادر به انجام این کار در این مقیاس زمانی یا با چنین مقادیر ناچیزی از خون نبوده‌ایم.»

این سیستم به این شکل کار می‌کند که ابتدا فقط یک قطره خون (کمتر از ۴ میکرولیتر) از فرد یا حیوان گرفته می‌شود. خون به داخل یک تراشه کوچک و قابل استفاده مجدد تزریق می‌شود که سطح آن با پروتئین‌های ویروس مورد نظر پوشانده شده است. آنتی‌بادی‌های موجود در خون به این پروتئین‌ها متصل می‌شوند. سپس، این مجموعه‌های پروتئین-آنتی‌بادی از تراشه جدا و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی، از آنها تصویربرداری می‌شود تا نقشه دقیق اتصال (اپی‌توپ‌ها) مشخص گردد.

این فناوری نه‌تنها سریع‌تر است، بلکه حساسیت بسیار بالاتری نیز دارد. در آزمایش‌ها، mEM توانست نقاط اتصال آنتی‌بادی جدید را بر روی ویروس‌هایی مانند کروناویروس (SARS-CoV-2) و آنفولانزا شناسایی کند که روش‌های قبلی قادر به تشخیص آنها نبودند.

شاید مهم‌ترین مزیت این روش، نیاز آن به حجم بسیار کم خون باشد. این ویژگی به محققان اجازه داد تا برای اولین‌بار، پاسخ ایمنی را در یک موجود زنده (موش) در طول زمان و پس از واکسیناسیون ردیابی کنند؛ کاری که قبلاً به دلیل نیاز به حجم بالای خون، غیرممکن بود.

محققان اکنون درحال کار روی خودکارسازی این سیستم هستند تا بتواند ده‌ها نمونه را به صورت موازی پردازش کند. آنها امیدوارند که mEM به یک ابزار استاندارد جهانی برای کاربردهای مختلفی مانند تسریع روند توسعه واکسن‌ها، کشف آنتی‌بادی‌های جدید و نظارت بر پاسخ ایمنی بیماران تبدیل شود.

یافته‌های این پژوهش در نیچر منتشر شده است.