تراشه کاغذی تشخیص طبی بی‌نیاز از تأمین نیرو خارجی
اخیراً محققان موفق به تولید یک ابزار کاغذی جدید برای تشخیص بسیاری از بیماری‌های پیچیده شده‌اند. نکته کلیدی ابداع شیرهای سیال فعال (فعال شده با سیال) جاسازی شده درون کاغذ می‌باشد که امکان دستکاری و تغییر سیال‌های(مایعات) نمونه و واکنشگرها را به صورت کنترل شده و بدون دخالت انسان برای انجام آزمایش‌های چند مرحله‌ای فراهم می‌سازد.
این کار تحقیقاتی بسیار جالب توسط دانشگاه رودآیلند (URI) و با رهبری آقای فقری انجام شده است. فناوری آزمایشگاه برروی تراشه را می‌توان برای بسیاری از تشخیص‌های پزشکی، از HIV گرفته تا ابولا و مالاریا به کار برد. آقای فقری می‌گوید: «با استفاده از این ابزار تشخیص کاغذی ما قادر خواهیم بود که یک آزمایش تشخیصی برای افراد مظنون به بیماری طراحی کنیم. کاربردهای این ابزار شامل انواع کاربردها در زمینه پزشکی و همچنین تشخیص آلودگی‌های محیط زیستی و همچین تهدیدات میکروبی و شیمیایی می‌باشد. از این آزمایش تشخیص نیز می‌توان برای شناسایی واکنشگرهای سیال زیستی خطرناک استفاده کرد.»
درحال حاضر بسیاری از شرکت‌ها، برای تطبیق این آزمایش تشخیصی و استفاده از آن برای کاربردهای مورد نظر خود، ابراز علاقه کرده‌اند. نتایج این تحقیق به صورت یک اختراع در آمریکا ثبت شده است. علاوه براین، دو ثبت اختراع دیگر نیز در انتظار تأیید می‌باشند.
آزمایش‌های تشخیص کاغذی همچون آزمایش‌های بارداری، مدت زمان زیادی است که در عرصه اقتصادی موفقیت آمیز می‌باشند. در این ابزارها، یک نمونه سیال از نوارهای کاغذی به سمت بالا حرکت می‌کند (مانند حرکت نفت در فتیله) و با واکنشگرهای جاسازی شده واکنش می‌دهد و منجربه ایجاد یک سیگنال می‌شود. اکثر تشخیص‌های پزشکی پیچیده، همچون پروتکل‌های بخش آنزیمی نیازمند چندین واکنشگر می‌باشند که هرکدام از آن‌ها باید در زمان مشخص از فرایند در محیط وجود داشته باشند. تنها با استفاده از این فناوری شیرهای میکروسیالی ابداع شده توسط تیم تحقیقاتی URI می‌توان این مهم را به صورت خودبخودی انجام داد.
آقای فقری می‌افزاید: «در این کار تحقیقاتی، ما برای تهیه یک کلاس جدید از کیت‌های تشخیصی، فناوری‌های مختلفی ازجمله فناوری آزمایش‌های نواری، فناوری حک میکرو الگوها و این شیرهای جدید را ادغام کردیم. با استفاده از این ابداع جدید ما قادر به استفاده همزمان از چندین واکنشگر در این آزمایش‌های نواری کاغذی خواهیم بود.»
نمونه سیال باعث فعال شدن جریان واکنش دهنده‌ها در یک برنامه زمانی معین شده می‌شود. هنگامی که این ابزار با یک خواننده نوری (که حتی می‌تواند یک تلفن هوشمند نیز باشد) ادغام شود، نتایج کمی دقیقی را فراهم می‌سازد.
آقای فقری می‌گوید: «ما تنها گروه تحقیقاتی هستیم که بدون استفاده از نیروهای مکانیکی، الکتریکی یا مغناطیسی خارجی موفق به ساخت شیرهای سیالی برروی کاغذهای چندلایه شدیم.»
ابزارهای آزمایشگاه برروی کاغذ توسط کاغذهای چندلایه چاپ شده، برای ایجاد ساختارهای سه‌بعدی شیرها و کانال‌ها، ساخته می‌شوند. سیال درون این کانال‌ها حرکت می‌کند و واکنشگرها را در زمان مناسب فعال می‌کند و در نهایت یک سیگنال مناسب ایجاد می‌شود.
این فناوری، نسل جدیدی از ابزار آزمایشگاه برروی تراشه است که این تیم تحقیقاتی در سال 2011 گزارش دادند. این ابزار نمونه کوچکتر نمونه قبلی می‌باشد و از یک میکرو پمپ ابتکاری برای حرکت دقیق سیال درون میکرو کانال‌ها استفاده می‌کند.
آقای فقری می‌گوید: «سیال به صورت طبیعی در کانال‌ها با استفاده از پدیده فتیله‌گذاری حرکت می‌کند و نیاز به هیچ‌گونه پمپی ندارد. آزمایش‌های آنزیمی را می‌توان برروی این تراشه کاغذی و با حساسیت نزدیک به روش‌های آزمایشگاهی انجام داد.»
به گزارش سایت فناوری های همگرا (NBIC)، شایان ذکر است در حال حاضر، بسیاری از شرکت‌های تشخیص این فناوری میکروسیالی آزمایشگاه برروی کاغذ را تکامل بخشیده‌اند و به جای انجام آزمایش‌ها درون آزمایشگاه از این ابزارهای تشخیص خودکار و سریع استفاده می‌کنند.
