ملخص: طور فريق من جامعة ليفربول اختبار دم محمول ومنخفض التكلفة للكشف المبكر عن مرض ألزهايمر، يعتمد على الذكاء الاصطناعي وأجهزة استشعار بيولوجية مبتكرة تحاكي الأجسام المضادة، ليكشف بدقة علامات بيولوجية مثل بروتين p-tau181 في الدم، مع نتائج تضاهي الاختبارات المخبرية المتقدمة. يتميز الجهاز بسهولة الاستخدام وربطه بتطبيق ويب يحلل النتائج فورًا، ما يجعله مناسبًا للعيادات المحلية والمراكز الصحية في المناطق منخفضة ومتوسطة الدخل. تهدف هذه التقنية إلى تسهيل التشخيص المبكر لألزهايمر، وجعل الاختبار متاحًا على نطاق واسع مثل قياس ضغط الدم أو السكر، مما يعزز الوصول إلى الرعاية الصحية ويحسن إدارة المرض وفق دعوات منظمة الصحة العالمية لتوسيع فحوصات أمراض الدماغ.
باحثو جامعة ليفربول يبتكرون اختبار دم محمول منخفض التكلفة مدعوم بالذكاء الاصطناعي للكشف المبكر عن مرض ألزهايمر
كشف علماء في جامعة ليفربول عن اختبار دم مبتكر ومنخفض التكلفة مصمم للكشف عن مرض ألزهايمر في مراحله المبكرة. يعتمد الجهاز المحمول على الذكاء الاصطناعي وأجهزة الاستشعار البيولوجية القائمة على البوليمرات المطبوعة جزيئيًا، ويستطيع تحديد العلامات البيولوجية الرئيسية بدقة تقارن بالاختبارات التقليدية في المستشفيات.
تم نشر نتائج البحث في مجلتي Advanced Healthcare Materials وACS Sensors.
يعد مرض ألزهايمر الشكل الأكثر شيوعًا للخرف، ويؤثر على ملايين الأشخاص حول العالم. وعلى الرغم من دقة الاختبارات الحالية للكشف عن المرض، إلا أنها غالبًا ما تكون مكلفة ومعقدة وغير متاحة على نطاق واسع. هذه العقبة تحد من القدرة على التشخيص المبكر، لا سيما في العيادات المحلية والمراكز الصحية والبلدان منخفضة ومتوسطة الدخل التي تعاني من نقص الموارد.
ويبرز هذا النقص الحاجة الملحة لتطوير حلول مبتكرة ومنخفضة التكلفة للكشف المبكر عن مرض ألزهايمر.
ابتكار أجهزة استشعار دقيقة للكشف عن علامات المرض
في إحدى الدراسات، طور الباحثون جهاز استشعار يستخدم "أجسام مضادة بلاستيكية" مصممة خصيصًا—وهي جزيئات صناعية تحاكي وظيفة الأجسام المضادة الطبيعية—مرفقة على سطح ذهبي مسامي. سمح لهم هذا بالكشف عن كميات ضئيلة من بروتين مرتبط بألزهايمر يُعرف باسم p-tau181 في عينات الدم. وقد أظهر الاختبار أداءً جيدًا عبر أنواع مختلفة من العينات، ونتائجه متوافقة مع الأساليب المخبرية المتقدمة.
في دراسة ثانية، ابتكر الفريق جهاز استشعار مبنيًا على لوحة دوائر مطبوعة بسيطة مع طلاء كيميائي فريد يمكنه الكشف عن نفس العلامة البيولوجية والتفريق بين العينات الصحية ومرضى ألزهايمر. يعمل هذا الجهاز تقريبًا بنفس كفاءة الاختبارات المخبرية الذهبية (SIMOA)، لكنه أقل تكلفة بشكل كبير. وجاءت هذه الدراسة ضمن مشروع بحثي مشترك بين المملكة المتحدة واليابان تحت إشراف MRC–AMED لتطوير أجهزة استشعار بيولوجية فائقة الحساسية للكشف المبكر عن المرض.
جهاز سهل الاستخدام ومرتبط بالذكاء الاصطناعي
تم تصميم الجهاز ليكون سهل الاستخدام، ويتصل بقارئ منخفض التكلفة وتطبيق ويب يستخدم الذكاء الاصطناعي لتحليل النتائج فورًا. يتيح ذلك تشغيل الجهاز دون الحاجة إلى تدريب متخصص، مما يجعله أداة عملية ومتاحة لمقدمي الرعاية الصحية في جميع أنحاء العالم.
الجمع بين أجهزة الاستشعار منخفضة التكلفة والذكاء الاصطناعي
قال الدكتور سانجيف شارما، المؤلف الرئيسي والمشرف على المشروع البريطاني-الياباني، من معهد الأنظمة والبيولوجيا الجزيئية والتكاملية في جامعة ليفربول:
"هدفنا هو جعل اختبار ألزهايمر متاحًا مثل قياس ضغط الدم أو سكر الدم. من خلال الجمع بين أجهزة استشعار منخفضة التكلفة وإلكترونيات ميسورة الذكاء الاصطناعي، يمكننا الحصول على نتائج دقيقة لعدة علامات بيولوجية من قطرة دم خلال دقائق—سواء في عيادة NHS أو مركز صحي ريفي في أي مكان في العالم."
ويؤكد هذا التركيز على التكلفة المنخفضة إمكانية تعزيز الوصول إلى الرعاية الصحية على نطاق أوسع.
وتتماشى هذه النتائج مع دعوات منظمة الصحة العالمية لتطوير اختبارات أكثر ميسرة وموزعة للكشف عن أمراض الدماغ، وتهدف هذه التقنيات المبتكرة إلى تسهيل التشخيص المبكر وتحسين رعاية الأشخاص المصابين بألزهايمر والخرف.
