طور باحثون من جامعة كاليفورنيا الأمريكية تقنية تشخيصية جديدة منخفضة الكلفة ومرتفعة الدقة، مستوحاة من ظاهرة فيزيائية يومية تُعرف باسم «تأثير حلقة القهوة». وتُمكن هذه التقنية من رصد المؤشرات الحيوية لأمراض خطيرة مثل سرطان البروستاتا في غضون 12 دقيقة فقط، باستخدام قطرة واحدة من العينة.
الاختبار يعمل بوضع قطرة من العينة، مثل مسحة من الأنف أو الفم، على غشاء خاص، ومع تبخر السائل، تتركز البروتينات عند الحافة. ثم تُضاف قطرة ثانية تحتوي على جسيمات نانو مُعدّلة ترتبط بالبروتينات المحددة، ما يؤدي إلى تغيّر مرئي في انعكاس الضوء يمكن رصده، إما بالعين المجردة، وإما عبر تطبيق هاتف مزود بذكاء اصطناعي.
وتعتمد الآلية على نفس المبدأ الذي يجعل بقع القهوة تجف تاركة حلقة داكنة عند الأطراف، فعند تبخر السائل، تُدفع الجزيئات الصغيرة إلى الحواف، ما يؤدي إلى تراكم البروتينات المستهدفة على أطراف القطرة.
ومن خلال دمج هذه الظاهرة مع جسيمات نانو بلازمية مصممة خصيصاً، إلى جانب تطبيق ذكاء اصطناعي على الهاتف الذكي، ابتكر الفريق اختباراً فائق الحساسية يتفوق على اختبارات «كوفيد-19» المنزلية من حيث الدقة، إذ تصل حساسيته إلى 100 ضعف.
وقال البروفيسور كاميار بهروزي من الجامعة: «باستخدام هذه التقنية البسيطة والفعالة، يمكننا تحقيق نتائج دقيقة للغاية في جزء صغير من وقت، وكلفة الطرق التقليدية، ما يجعلها مثالية للبيئات ذات الموارد المحدودة».