بحث جديد، لاصقة فموية تكشف الإصابة بالتهاب اللثة مبكرًا

صمم باحثون في جامعة “تكساس إيه آند إم”، لاصقة توضع داخل الفم تكشف مبكرًا عن مؤشرات الالتهاب بدقة كبيرة.

استطاع الباحثون بذلك الكشف تحويل الرعاية من علاجية إلى استباقية، بدلًا من الكشف عن أمراض اللثة الذي يتطلب زيارة طبيب الأسنان وإجراء فحص بصري، وغالبًا ما لا يتم اكتشاف المشاكل إلا بعد بدء تلف الأنسجة.

 لصقة فموية للكشف عن الالتهابات

طور الأستاذ المشارك في الهندسة المدنية والبيئية، الدكتور تشنغلين وو، اختبار مستشعر متعدد الطبقات يعمل في بيئة الفم الرطبة ويبقى ملتصقًا أثناء الكلام وتناول الطعام.

وبحسب البحث المنشور في مجلة “ساينس أدفانسز”، تستهدف طبقة الاستشعار المتخصصة في الرقعة بروتين عامل نخر الورم ألفا (TNF-α)، وهو مؤشر حيوي رئيسي للالتهاب.

تستطيع طبقة الاستشعار المصنوعة من الجرافين- MXene الارتباط بمجسات محددة تلتصق فقط بالبروتين المستهدف.

تتميز هذه الطبقة بموصلية ذاتية، وعند ارتباط جزيئات مثل البروتين المستهدف بها، يمكن قياس التغير في الشحنة، وهذا يُمكن من الكشف عالي الحساسية بمستوى الفيمتوجرام لكل ملليلتر.

اكتشاف الفيروسات

أوضح الطبيب، أنه قد تظهر أعراض الإصابة بعدوى فيروسية على المريض عند وجود 10 ملايين أو مليار نسخة من الفيروس لكل ملليلتر، ويمكن لجهاز الاستشعار الخاص بهم اكتشاف ما بين 100 إلى 150 نسخة لكل ملليلتر.

سرعة تشخيص الالتهابات

يمكن أن تُسبب التهابات الفم مشاكل صحية خطيرة، مثل أمراض اللثة وفقدان الأسنان، وقد تتفاقم إذا تُركت دون علاج، لذا فإن القدرة على تشخيص الالتهابات بسرعة قبل ظهور الأعراض من شأنها أن تُحوّل الرعاية الصحية للفم من مجرد ردود فعل إلى إجراءات استباقية.

التصاق الأنسجة الديناميكي

يتميز الهيدروجيل اللاصق بالأنسجة أيضًا بطبقة هيدروجيل نفاذة انتقائية تساعد على تصفية الجزيئات غير المرغوب فيها.

وتابع الطبيب: “صمم زميلي في جامعة ولاية ميشيجان فتحة صغيرة جدًا تسمح فقط بمرور المؤشرات الحيوية الأصغر حجمًا، مضيفًا: ”إن الجمع بين ذلك والمسبار عالي الانتقائية المرفق بطبقة الاستشعار يضمن انتقائية دقيقة."

تحسين الاستشعار

وساهم الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية بجامعة ولاية ميشيجان، الدكتور شاوتينغ لين، في تطوير الهيدروجيل اللاصق بالأنسجة والهيدروجيل النفاذ الانتقائي، كما يُسهم الالتصاق القوي بالأنسجة في تحسين دقة طبقة الاستشعار.

وأوضح لين أنه يمكن أن تتأثر قياسات الاستشعار بشكل كبير بالحركة الديناميكية للأنسجة، إذ إن وجود رابطة نسيجية أقوى يسمح بأداء استشعار أكثر موثوقية بغض النظر عن الإجهاد.

تعمل الطبقة النفاذة الانتقائية كشبكة دقيقة، تسمح بمرور جزيئات ذات أحجام محددة فقط، وقد تساهم التفاعلات الكيميائية بين الطبقة والمؤشرات الحيوية أيضاً في الانتقائية.

استخدام الحيوانات في الدراسة

الجدير بالذكر أنه تم استخدام الحيوانات في هذه الدراسة حصرًا لإثبات فعالية هذا المفهوم، وستكون التجارب السريرية المستقبلية على الحيوانات، ثم على البشر لاحقًا، الخطوات التالية لتطوير هذا النظام.

يمكن للدراسات المستقبلية أيضًا تكييف هذا النوع من أجهزة الاستشعار الحيوية لأجزاء أخرى من الجسم وللعلامات الحيوية المختلفة، نظرًا لتعدد استخدامات المواد المستخدمة.

اقرأ أيضًا:

هل عدم نظافة الأسنان تضر صحة القلب؟.. خبراء يوضحون

فائدة غير متوقعة لاستخدام خيط الأسنان ولو مرة واحدة أسبوعيًا

دراسة جديدة تكشف علاقة قوية بين بكتيريا الفم وصحة الكبد