آنالیز لخته شدن خون با تلفن همراه! - وبلاگ کاتالوگ

به گزارش وبلاگ کاتالوگ، پژوهشگران دانشگاه واشنگتن، نوعی آزمایش برای آنالیز لخته شدن خون ارائه داده اند که با یاری تلفن همراه هوشمند انجام می گردد.

به گزارش وبلاگ کاتالوگ و به نقل از وب سایت رسمی دانشگاه واشنگتن(University of Washington)، لخته های خون به طور طبیعی به عنوان راهی برای توقف خونریزی ناشی از مجروح شدن تشکیل می شوند اما لخته شدن خون در بیماران مبتلا به مسائلی مانند بیماری های قلبی می تواند به بروز سکته مغزی یا حمله قلبی منجر گردد. به همین علت است که میلیون ها نفر از داروهای رقیق نماینده خون مانند وارفارین(warfarin) استفاده می نمایند که لخته شدن خون آنها را سخت می سازد.

با وجود این، وارفارین کامل نیست و بیماران باید به طور مکرر آزمایش بدهند تا مطمئن شوند که خون آنها در محدوده درستی واقع شده است. خونی که خیلی راحت لخته می گردد، می تواند سکته مغزی یا حمله قلبی را در پی داشته باشد. از سوی دیگر، خونی که لخته نمی گردد نیز می تواند خونریزی پس از آسیب را به همراه داشته باشد. بیماران برای آزمایش، یا باید به آزمایشگاه مراکز درمانی مراجعه نمایند یا یک سیستم آزمایش خانگی پرهزینه را به کار ببرند.

پژوهشگران دانشگاه واشنگتن، آزمایش جدیدی را برای آنالیز انعقاد خون ابداع نموده اند که تنها از یک قطره خون، یک موتور ویبره و دوربین تلفن همراه هوشمند استفاده می نماید. این سیستم، یک ضمیمه پلاستیکی را نیز شامل می گردد که یک فنجان کوچک را زیر دوربین تلفن همراه نگه می دارد.

یک نفر طی فرایند آنالیز، یک قطره خون را به فنجان اضافه می نماید که حاوی یک ذره کوچک مس و یک ماده شیمیایی است که فرآیند انعقاد خون را شروع می نماید. سپس موتور ویبره تلفن همراه، فنجان را تکان می دهد و دوربین در همین حال، حرکت ذره را کنترل می نماید که سرعت آن کاهش می یابد و سپس با تشکیل شدن لخته ، از حرکت می ایستد. پژوهشگران نشان دادند که این روش در محدوده دقت دستگاه های استاندارد این حوزه واقع شده است.

شیام گولاکوتا(Shyam Gollakota)، استاد دانشکده مهندسی و علوم رایانه دانشگاه واشنگتن و از پژوهشگران این پروژه گفت: پزشکان در گذشته، لوله های شیشه ای حاوی خون را به صورت دستی تکان می دادند تا مدت زمان تشکیل شدن لخته را آنالیز نمایند. این کار به خون زیادی احتیاج دارد و استفاده از آن در خانه غیرممکن است. جهش خلاقانه ای که در این پژوهش اجرا شده، این است که نشان داده ایم الگوریتم های ما با استفاده از موتور ویبره تلفن همراه هوشمند می توانند همان کار را انجام دهند اما از یک قطره خون استفاده می نمایند و دقتی مشابه برترین روش های تجاری موجود دارند.

پزشکان می توانند قابلیت لخته شدن خون را با استفاده از دو معیار آنالیز نمایند. نخست، مدت زمانی که طول می کشد تا لخته تشکیل گردد و به عنوان زمان پروترومبین(PT) شناخته می گردد. دوم، نسبتی که از PT محاسبه می گردد و به پزشکان امکان می دهد تا نتایج آزمایش های گوناگون را راحت تر مقایسه نمایند. این معیار، نسبت نرمال شده بین المللی(INR) نامیده می گردد.

دکتر کلی مایکلسن(Kelly Michaelsen)، استاد دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن و از پژوهشگران این پروژه گفت: بیشتر افرادی که از این دارو استفاده می نمایند، آن را برای تمام عمر مصرف می نمایند. در آمریکا، بیشتر مردم فقط حدود 64 درصد مواقع در محدوده ای هستند که ما آن را محدوده مطلوب از سطح PT/INR می نامیم. این عدد در کشورهایی مانند هند یا اوگاندا که آزمایش های کمتری در آنها انجام می گردد، حدود 40 درصد مواقع کمتر از سطح مورد نظر است. چگونه می توانیم این آمار را بهبود ببخشیم؟ ما باید انجام دادن آزمایش های مکرر را برای افراد آسان تر کنیم و مراقبت های بهداشتی را در اختیار آنها قرار دهیم.

وی اضافه نمود: بیمارانی که می توانند سطح PT/INR خود را از خانه آنالیز نمایند، تنها در صورتی باید با پزشک دیدار داشته باشند که نتیجه آزمایش آنها خارج از محدوده مطلوب قرار بگیرد.

هدف پژوهشگران این بود تا دستگاهی مقرون به صرفه قیمت را ارائه دهند که بتواند عملکردی مشابه دستگاه های خانگی سنجش قند خون برای افراد مبتلا به دیابت داشته باشد.

جاستین چان(Justin Chan)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما کار خود را با مرتعش کردن یک قطره خون و کوشش برای نظارت بر امواج روی سطح آن شروع کردیم اما کار کردن با این اندازه کم از خون، واقعا چالش برانگیز بود.

پژوهشگران یک ذره کوچک مس را اضافه کردند زیرا حرکت آن قابل ردیابی بود.

مایکلسن ادامه داد: هنگامی که خون لخته می گردد، شبکه ای را تشکیل می دهد که سفت می گردد و در این فرآیند، ذره دیگر حرکت نمی نماید.

تلفن همراه برای محاسبه PT و INR، دو زمان را در نظر می گیرد. نخست، زمانی که کاربر خون را وارد می نماید و دوم، زمانی که ذره از حرکت باز می ماند.

چان گفت: ما برای نخستین بار زمانی را آنالیز کردیم که کاربر، یک لوله حاوی نمونه را در قاب قرار می دهد. ما در سرانجام آنالیز، مستقیما به داخل فنجان نگاه می کنیم تا حرکت ذره مس را ببینیم. این ذره به طور ناگهانی از حرکت می ایستد زیرا خون خیلی سریع لخته می گردد و می توان این تفاوت را مشاهده کرد.

پژوهشگران، این روش را روی سه نوع متفاوت از نمونه خون آزمایش کردند. آنها برای اثبات مفهوم، کار خود را با پلاسما شروع کردند. از آنجا که این مولفه خون شفاف است، آزمایش آن آسان تر صورت می گیرد. این گروه پژوهشی، پلاسمای 140 بیمار ناشناس را در مرکز پزشکی دانشگاه واشنگتن آزمایش کردند. بعلاوه، آنها پلاسمای 79 بیمار مبتلا به مسائل شناخته شده انعقاد خون را مورد آنالیز قرار دادند. نتایج آزمایش ها، مشابه نتایج آزمایش های تجاری موجود بود.

پژوهشگران برای تقلید از آنچه که یک بیمار در خانه تجربه می نماید، خون 80 بیمار ناشناس را در مراکز پزشکی هاربرویو(Harborview) و دانشگاه واشنگتن آزمایش کردند. نتایج این آزمایش، در محدوده دقت آزمایش های تجاری قرار داشت.

این دستگاه هنوز در مرحله اثبات واقع شده است. پژوهشگران در حال آنالیز فرصت های تجاری سازی و بعلاوه آزمایش های بیشتر هستند. گام بعدی این پژوهش، همکاری با بیماران برای آزمایش این سیستم در خانه است. بعلاوه، پژوهشگران قصد دارند آنالیز نمایند که عملکرد این سیستم در منطقه ها و کشورهای دارای منابع محدودتر چگونه است.

گولاکوتا گفت: تقریبا هر تلفن هوشمندی که طی دهه گذشته ابداع شده، دارای یک موتور ویبره و یک دوربین است. این بدان معناست که تقریبا همه کسانی که تلفن همراه هوشمند دارند، می توانند از این آزمایش استفاده نمایند. تنها وسیله مورد احتیاج، یک ضمیمه پلاستیکی ساده است و به هیچ گونه وسایل الکترونیکی اضافی احتیاج نیست. این روش برای میلیون ها نفر قابل دسترسی است؛ حتی در منطقه های که منابع بسیار محدود هستند.

این پژوهش، در مجله Nature Communications به چاپ رسید.