دستگاهی ساده برای تشخیص ویروس کرونا در فاضلاب

دستگاهی ساده، مقرون به صرفه و قابل حمل به شکل یک اژدر با موفقیت توانست وجود ویروس سارس-کوو-۲ را در فاضلاب استرالیا تشخیص دهد و در حالی که ویروس در شهرهای بزرگ در حال گسترش است راه را برای مصرف جهانی باز کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از سایمکس، محققان دپارتمان مهندسی عمران دانشگاه موناش(Monash) با مشارکت دانشگاه‌های دیگر و صنایع محلی و بین‌المللی فهمیدند با استفاده از روش "نمونه‌گیری غیر فعال"(passive sampling) می‌توان وجود سارس-کوو-۲ در فاضلاب را در سه سطح شخصی، حومه‌شهر و شهری تشخیص داد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این دستگاه که "نمونه‌گیر غیرفعال اژدر"(Torpedo Passive Sampler) و زیردریایی فاضلاب نام دارد به وسیله‌ی گوش‌پاک‌کن، گاز پانسمان پزشکی و غشای الکترونگاتیو آزمایشگاهی ساخته شده که همه‌ی این‌ها درون یک پوسته باریک که به وسیله‌ی چاپ سه‌بعدی تهیه شده است قرار می‌گیرند.

نمونه‌گیرهای غیر فعال در هشت منطقه‌ی استرالیا قرار گرفتند. این مناطق شامل فاضلاب مرکز نگهداری سالمندان با ۲۶۰ ساکن و کارمندانش و همچنین بزرگ‌ترین تصفیه‌خانه‌ی ملبورن که فاضلاب بیش از دو میلیون ساکن را جمع‌آوری می‌کند بودند. هفت منطقه در کلان‌شهر ملبورن و یک منطقه در کولک(Colac) بود.

تمام این مناطق مکان‌هایی بودند که در طول موج دوم بیماری در آنها کووید-۱۹ دیده شده بود. تجزیه و تحلیل‌ها نشان داد که تشخیص سارس-کوو-۲ توسط نمونه‌گیر غیر فعال موفقیت آمیز بوده است. تحقیقات همچنان نشان داد هنگامی که متوسط وجود ویروس در آب یک در میلی‌لیتر باشد حداقل یکی از دستگاه‌های مستقر در آن مکان در همان روز آن را مثبت اعلام می‌کنند.

در خبری فوق‌العاده برای دولت و سرزمین استرالیا و سایر کشورها اعلام شد که استفاده از این فناوری آزاد بوده و فایل پرینت سه‌بعدی آن آماده انتشار برای استفاده فوری است.

فقط در مدت پنج ماه بیش از ۲۵۰۰ نمونه‌گیر به سراسر ایالت‌های استرالیا، نیوزیلند، کانادا و هلند ارسال شدند و به زودی به آمریکا و اندونزی نیز می‌رسند.

این دستگاه باید برای مدت معینی در آب بماند تا با آلودگی‌ها برخورد داشته باشد.

دانشیار دیوید مک‌کارتی(David McCarthy) از دانشگاه موناش که نویسنده‌ی اصلی این مقاله است می‌گوید: این دستگاه جایگزینی ارزان، ایمن و راحت است که می‌تواند جایگزین روش‌های سنتی قدیمی شود. نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که از پنبه، گاز پزشکی و غشای الکترونگاتیو می‌توان برای تشخیص سارس-کوو-۲ استفاده کرد و ثابت می‌کند این نمونه‌گیرها می‌توانند نظارت بر کووید-۱۹ و سایر ویروس‌های مشکل ساز در آینده را بهبود بخشند. نظارت بر فاضلاب‌ها مخصوصا در کشورهایی مثل استرالیا که تعداد افراد مبتلا کم است کار دشواری است و به همین دلیل است که یک روش قابل حمل مورد نیاز است. قابل حمل بودن و اندازه این دستگاه به این معناست که ما می‌توانیم با دقت بیشتر و به طور هدفمند فاضلاب مناطق مختلف از جمله حومه‌شهرها و خانه‌های سالمندان که احتمال وجود ویروس در آن‌ها بیشتر است بررسی کنیم.

علاوه بر همه‌ی این‌ها این دستگاه با قیمت ۲۰ دلار نسبت به دستگاه‌های ۵۰۰۰ دلاری خودکار بسیار ارزان‌ قیمت‌تر است و استفاده از آن آسان‌تر بوده و نتایج مناسب‌تری ارائه می‌دهد.

ایده ساخت دستگاهی برای تشخیص کووید-۱۹ در فاضلاب از دکتر نیکولاس کروسبی(Nicholas Crosbie) از مرکز آب‌های ملبورن بود. او خودش این ایده را از کارهای دکتر برندان مور (Brendan Moore) الهام گرفته است.

کار با این نمونه‌گیر ساده است. محققان آن را در آب می‌اندازند و اجازه می‌دهند برای مدتی بیش از ۴ روز در آب بماند. در طول این زمان مواد داخل این نمونه‌گیر مانند یک تور ماهیگیری ویروس سارس-کوو-۲ را جذب می‌کند. سپس این نمونه‌گیرها به آزمایشگاه برگردانده می‌شوند و مورد بررسی قرار می‌گیرند. شواهد نشان می‌دهد که میزان ویروس به دام افتاده با تعداد افراد مبتلا در منطقه ارتباط دارد. از این روش در بیشتر شهرهای استرالیا استفاده شد تا وجود سارس-کوو-۲ در جمعیت‌های آن مناطق بررسی و دنبال شود.

افراد مبتلا به کووید-۱۹ معمولا ویروس را از طریق مدفوع، عطسه و یا سرفه دفع می‌کنند و این ویروس‌ها به فاضلاب منطقه راه پیدا می‌کند. شواهدی نشان می‌دهد که دفع ویروس در مراحل اولیه بیماری پیش از بروز علائم آغاز می‌شود.

مک کارتی می‌گوید: این کشف شگفت انگیز است زیرا می‌تواند به طور اساسی راه‌های تشخیص شیوع ویروس در جامعه را تغیر دهد و به مراقبت‌های بهداشتی کمک کند. همچنین ما این روش را به کشورهایی که نیازمند راه‌های ارزان و آسان برای کنترل شیوع بیماری هستند پیشنهاد می‌کنیم.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: کروناویروس کووید 19 همه باهم علیه کرونا فاضلاب نمونه گیر سارس کوو ۲ کووید ۱۹

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۱۰۶۰۷۰۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

داستان سرماخوردگی در انسان‌ها از چه زمانی آغاز شد؟

غزال زیاری- اکثر مردم حداقل سالی یک‌بار سرما می‌خورند و درنتیجه سرماخوردگی یکی از رایج‌ترین تجربیات انسانی به شمار می‌رود؛ اما حالا این سؤال مطرح است که در تاریخ هوموسپینس (انسان خردمند)، اولین بار انسان‌ها از چه زمانی دچار سرماخوردگی شده‌اند؟

پاسخ دادن به این سؤال کار سختی است؛ چراکه ویروس‌های متعدد و زیادی باعث ایجاد سرماخوردگی می‌شوند و از سوی دیگر، تعداد کمی از این ویروس‌ها در بقایای انسانی باقی می‌مانند؛ اما قدیمی‌ترین شواهد باستان‌شناسی انسان‌ها، حکایت از آن دارد که برخی از اولین انسان‌های هومو سپینس متعلق به حداقل سیصد هزار سال پیش با سرماخوردگی دست‌وپنجه نرم می‌کردند.

سرماخوردگی چیست؟

"سرماخوردگی" اصطلاحی کلی برای گروهی از عفونت‌های تنفسی است که معمولاً در افرادی با سیستم ایمنی سالم، به‌صورت خفیف بروز می‌کند. راینوویروس‌ها، کرونا ویروس‌ها و ویروس سنسیشیال تنفسی (RSV) اغلب باعث ایجاد سرماخوردگی می‌شوند و قبل از اینکه این پاتوژن‌ها بین انسان‌ها گسترش پیدا کند، احتمالاً انسان آن‌ها را از مهره‌داران دیگر دریافت کرده‌ است.

جوئل ورتهایم، ویروس‌شناس فرگشتی دانشگاه کالیفرنیا دراین‌باره توضیح می‌دهد: «زندگی در مجاورت حیوانات راه ساده‌ای است که انسان را در معرض مکرر ویروس‌های جدید قرار دهد و همین می‌تواند منجر به تبدیل‌شدن این ویروس به یک ویروس بومی انسانی شود.»

انتقال ویروس‌ها از حیوان به انسان؟

معمولاً در صورت انتقال ویروس حیوانی به بدن انسان، این ویروس نمی‌تواند باعث ایجاد عفونت شود؛ چون با بدن میزبان جدیدش سازگار نیست. بااین‌حال، گاهی یک ویروس مجموعه‌ای از ژن‌های مناسب را برای جهش موفق و حتی انتشار در بین انسان‌ها در اختیار دارد؛ مثلاً ویروس‌های کووید-۱۹ و آنفولانزای خوکی به همین شکل پدید آمده‌اند.

دانشمندان فرضیه‌های متعددی درباره زمانی که ویروس‌های سرماخوردگی برای اولین بار شکوفا شدند، مطرح کرده‌اند و جالب اینجاست که شروع آن‌ها در نقاط بسیار متفاوتی از جدول زمانی انسان قرار می‌گیرد. تعدادی از محققان بر این باورند که انتقال ویروس‌ها از حیوانات به انسان، در طلوع تمدن بشری (بین ۵ هزار تا شش هزار سال قبل) صورت گرفته؛ زمانی که انسان‌ها زندگی در محله‌های نزدیک به هم را آغاز کردند؛ بدین ترتیب پاتوژن‌ها راحت‌تر می‌توانستند پخش شوند و در آن زمان، انسان‌ها شروع به پرورش حیواناتی مملو از ویروس نمودند.

البته که همه دانشمندان موافق این فرضیه نیستند.

فرانسوا بالوکس، زیست‌شناس محاسباتی دانشگاه کالج لندن بر این باور است که جمعیت‌های شکارچی-گردآورنده که به کشاورزی نمی‌پرداختند، از طریق شکار در معرض ویروس‌های حیوانی قرار می‌گرفتند. شکارچیان از قبل از انسان‌های خردمند هم وجود داشته‌اند (مثلاً در گونه‌های انسان‌تبار منقرض‌شده‌ای مثل انسان‌های راست‌قامت (Homo erectus) که اولین بار ۲ میلیون سال پیش ظهور کردند). بالوکس معتقد است که ویروس‌های سرماخوردگی مختلف در طول فرگشت انسان در زمان‌های مختلف در رفت‌وآمد بوده‌اند.

او دراین‌باره می‌گوید: «فکر می‌کنم احتمالاً یکی از رویدادهایی که منتهی به افزایش قابل‌توجه جذب عوامل بیماری‌زا در انسان شده، گسترش انسان‌ها به خارج از آفریقاست که طی آن، افراد ویروس‌های سرماخوردگی جدیدی را دریافت کردند.» قدمت اولین انسان‌های خردمند در خارج از آفریقا به حدود دویست و ده هزار سال قبل بازمی‌گردد.

بررسی ویروس‌های سرماخوردگی باستانی

ورتهایم دراین‌باره می‌گوید: «رد پای بیماری ناشی از سرماخوردگی، به‌خوبی باقی نمی‌ماند.» این ویروس‌ها معمولاً علائم عفونت را در بافت‌های نرمی مثل ریه‌ها باقی می‌گذارند که پس از مرگ از بین می‌روند و اثری از آن‌ها در استخوان‌ها و دندان‌های مقاوم باقی نمی‌ماند.

ژنوم‌های ویروسی در بقایای انسان‌های باستانی یافت شده که البته تنها مربوط به ویروس‌های مبتنی بر DNA است و نه ویروس‌های حاوی RNA که این پسرعموی ژنتیکی DNA، در بین ویروس‌های سرماخوردگی بسیار رایج‌تر است.

لوسی فان دورپ، متخصص ژنتیک دانشگاه کالج لندن در این رابطه توضیح می‌دهد: «RNA سریع‌تر از DNA تجزیه می‌شود، درنتیجه بازیابی آن به‌مراتب سخت‌تر است. به همین خاطر است که تا به امروز، هیچ ویروس RNA از مواد باستانی کشف نشده است.»

بالوکس و فان دورپ با انجام حفاری‌هایی در سیبری، به جست‌وجوی ویروس‌های باستانی در دندان‌های انسان پرداختند. در مقاله منتشره در bioRxiv آن‌ها از دو ژنوم باستانی برای یک ویروس DNA به نام آدنوویروس C انسانی نام بردند که می‌تواند باعث ایجاد علائم سرماخوردگی شود.

طبق تخمین محققان، آخرین جد مشترک این ویروس‌ها تقریباً به هفت‌صد هزار سال قبل برمی‌گردد ( یعنی مدت‌ها قبل از ظهور انسان‌های خردمند یا هومو سپینس‌ها). این احتمال وجود دارد که این ویروس‌ها از بدن شامپانزه‌ها یا گوریل‌ها به انسان‌ها منتقل شده باشند، اما این‌که دقیقاً چه زمانی اتفاق رخ‌داده، در حد حدس و گمان باقی مانده است.

یافت بقایای کروناویروس قرن شانزدهمی

باوجود آنکه دانشمندان هنوز ویروس‌های RNA از دوران باستان پیدا نکرده‌اند، اما موفق به یافتن یک ویروس کرونای قرن شانزدهمی در پالپ دندان اسکلت‌های انسان در فرانسه شده‌اند. RNA یافت‌شده با کروناویروس‌های شناخته‌شده امروزی متفاوت است و این حکایت از آن دارد که این پاتوژن‌های تاریخی ممکن است یا از بین رفته باشند یا فراتر از تشخیص، فرگشت یافته باشند.

در هر حال این احتمال وجود دارد که این ویروس کرونا به گردش خود در بدن انسان ادامه داده باشد؛ اما در دوران مدرن، توالی‌یابی نشده است. فان دورپ در این رابطه توضیح می‌دهد: «بسیاری از ویروس‌های عامل سرماخوردگی، در شرایط امروزی توالی ضعیفی دارند که از جمله آن‌ها می‌توان از ویروس‌های کرونای سرماخوردگی که به‌طور منظم در گردشند، نام برد.»

بالوکس و همکارانش حالا و با در اختیار داشتن بقایایی کمیاب از ویروس‌های باستانی، بر پاتوژن‌های گذشته نزدیک تمرکز کرده‌اند و در حال مطالعه روی بقایای انسانی هستند که در دو قرن گذشته جمع‌آوری و در مراکز پزشکی ذخیره‌شده‌اند.

بالوکس گفت: «احتمالاً در آینده تصویر جمعی مناسبی از ویروس‌هایی که در طول ۲۰۰ سال گذشته با ما بودند، خواهیم داشت. این می‌تواند ردیابی تاریخچه این ویروس‌ها درگذشته‌های دور را برای دانشمندان آسان‌تر کند.»

منبع: livescience

۵۴۳۲۱

برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل‌ رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1902910