تراشه جدید با یک قطره خون، نقشه مبارزه بدن با ویروس‌ها را در ۹۰ دقیقه ترسیم می‌کند

فناوری نوین برای تحلیل سریع پاسخ ایمنی

درک دقیق چگونگی پاسخ سیستم ایمنی به عفونت‌ها یا واکسن‌ها، نقشی حیاتی در طراحی درمان‌های مؤثر و توسعه واکسن‌های کارآمد دارد. محققان مؤسسه تحقیقاتی اسکریپس در آمریکا با توسعه فناوری جدیدی به نام mEM، این فرآیند پیچیده و زمان‌بر را به طرز چشمگیری تسریع کرده‌اند.

عملکرد این سیستم به این صورت است که ابتدا مقدار بسیار کمی خون (کمتر از ۴ میکرولیتر) از فرد یا حیوان گرفته می‌شود. این نمونه خون به داخل یک تراشه کوچک و قابل استفاده مجدد تزریق می‌گردد که سطح آن با پروتئین‌های ویروس مورد نظر پوشانده شده است. آنتی‌بادی‌های موجود در خون به این پروتئین‌ها متصل می‌شوند.

سپس، مجموعه‌های پروتئین-آنتی‌بادی از تراشه جدا شده و با استفاده از میکروسکوپ الکترونی، از آن‌ها تصویربرداری می‌شود تا نقشه دقیق نقاط اتصال آنتی‌بادی‌ها (اپی‌توپ‌ها) مشخص شود. کل این فرآیند تنها حدود ۹۰ دقیقه به طول می‌انجامد.

حساسیت بالا و نیاز به حجم کم نمونه

یکی از مزایای برجسته این فناوری، حساسیت بسیار بالای آن است. در آزمایش‌ها، mEM توانست نقاط اتصال آنتی‌بادی‌های جدیدی را بر روی ویروس‌هایی مانند کروناویروس (SARS-CoV-2) و آنفولانزا شناسایی کند که با روش‌های قبلی قابل تشخیص نبودند.

شاید مهم‌ترین ویژگی این روش، نیاز آن به حجم بسیار کم خون باشد. این خصوصیت به محققان این امکان را داد تا برای اولین بار، پاسخ ایمنی را در یک موجود زنده (موش) در طول زمان و پس از واکسیناسیون ردیابی کنند؛ امری که پیش از این به دلیل نیاز به حجم بالای خون، عملاً غیرممکن بود.

آینده فناوری و کاربردهای بالقوه

محققان در حال حاضر روی خودکارسازی این سیستم کار می‌کنند تا بتواند ده‌ها نمونه را به صورت موازی پردازش کند. آن‌ها امیدوارند که mEM به زودی به ابزاری استاندارد در سطح جهانی تبدیل شود.

کاربردهای بالقوه این فناوری شامل تسریع روند توسعه واکسن‌ها، کشف آنتی‌بادی‌های جدید و نظارت دقیق‌تر بر پاسخ ایمنی بیماران در شرایط مختلف است.

یافته‌های این پژوهش پیشگامانه در نشریه معتبر نیچر منتشر شده است.