NIST با بنیاد گیتس برای توسعه دستگاه های تنفس مصنوعی برای مالاریا و سل شریک می شود.

GAITHERSBURG، Md. – مؤسسه ملی استاندارد و فناوری وزارت بازرگانی ایالات متحده (NIST) قرارداد همکاری تحقیق و توسعه (CRADA) را با بنیاد بیل و ملیندا گیتس شروع به ایجاد استانداردها و پروتکل های آزمایشی برای نسل جدیدی از دستگاه های تنفسی که می توانند مالاریا و سل (TB) را تشخیص دهند.

تحت CRADA، محققان NIST تلاش جدیدی را برای توسعه ابزارها و تکنیک‌هایی برای اطمینان از دقیق و قابل اعتماد بودن دستگاه‌های تنفسی آغاز خواهند کرد، که اگر به بازار بیایند و در سراسر جهان در حال توسعه مستقر شوند، حیاتی خواهند بود.

تولیدکنندگان و دانشگاه های متعددی در حال ساخت دستگاه های تنفسی برای مالاریا و سل هستند که از علل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان هستند. اما به گفته مهندس محقق مواد NIST، Kavita Jeerage، تشخیص مبتنی بر تنفس ممکن است به زودی برای شناسایی یا نظارت بر پیشرفت طیف گسترده ای از شرایط و بیماری ها، از جمله بیماری کبد، مولتیپل اسکلروزیس و سرطان استفاده شود.

جیریج گفت: «ما از شرکت در این تلاش جهانی برای ایجاد تست‌های تنفسی جدید برای بیماری‌های عفونی بسیار هیجان‌زده هستیم. از طریق این مشارکت، ما زمینه را برای اطمینان از بالاترین سطح دقت و کارایی برای نسل بعدی دستگاه‌های تنفسی فراهم خواهیم کرد.»

مالاریا و سل عامل مرگ سالانه حدود 2 میلیون نفر هستند. متخصصان پزشکی معمولاً مالاریا را از طریق آزمایش خون و سل با نمونه برداری از خلط (مخاط سرفه) تشخیص می دهند.

هر دو روش ممکن است پرهزینه باشند و نیاز به دسترسی به تجهیزات فنی و اغلب یک آزمایشگاه برای پردازش نمونه‌ها دارند. علاوه بر این، گونه های خاصی از انگل مالاریا تکامل یافته اند و می توانند از تشخیص فرار کنند.

در سال‌های اخیر، دانشمندان شروع به شناسایی نشانگرهای زیستی در نفس انسان کرده‌اند – به اصطلاح اثر نفس – که نشان‌دهنده ابتلای فردی به مالاریا یا سل است. محققان امیدوارند با توسعه حسگرهایی که می‌توانند این نشانگرهای زیستی را شناسایی کنند، دستگاه‌های تنفسی ارزان‌قیمتی بسازند که به راحتی قابل استقرار هستند و می‌توانند در سطح جهانی مورد استفاده قرار گیرند.

اما برای اینکه این نوع آلایزرها وارد استفاده گسترده شوند، بسیار مهم است که نتایج دقیق و قابل اعتمادی تولید کنند. NIST با همکاری سازمان غذا و دارو (FDA) که با بنیاد گیتس نیز همکاری می کند، در راستای این هدف کار خواهد کرد.

تحت قرارداد دو ساله، 2 میلیون دلار CRADA با بنیاد گیتس، NIST خصوصیات سیالات و مترولوژی سنجش گاز گروه ها بر دو هدف بلند مدت تمرکز خواهند کرد:

• تجهیزات تست ویژه طراحی شده برای ارزیابی عملکرد دستگاه‌های تنفس و اطمینان از دقت اندازه‌گیری.
• مخلوط های گازی برای آزمایش دقت دستگاه های تنفسی. برخی از تنفس فردی که مالاریا یا سل دارد الگو می گیرند. دیگران نفس یک فرد عاری از عفونت را تکرار می کنند.

در سال های اخیر، دانشمندان ترکیبات آلی فرار خاصی (VOCs) را در نفس انسان شناسایی کرده اند که نشان دهنده وجود یک بیماری یا وضعیت سلامتی است.

اغلب، چندین VOC دخیل هستند، به همین دلیل است که دستگاه‌های تنفسی تشخیص بیماری باید از نظر فناوری پیشرفته‌تر از دستگاه تنفس‌سنجی مورد استفاده توسط مجری قانون برای شناسایی رانندگان تحت تأثیر الکل باشند. این آزمایش تنها یک ترکیب منفرد در تنفس یعنی اتانول را تشخیص می دهد.

به گفته Jeerage، محققان در سال‌های اخیر پیشرفت‌هایی را در جهت توسعه دستگاه‌های تنفسی پیچیده‌تر انجام داده‌اند. استانداردهای اندازه گیری NIST که برای مالاریا و آزمایش کننده های تنفسی سل ایجاد می کند، این پتانسیل را دارد که پایه و اساس پیشرفت های بیشتر در تجزیه و تحلیل نفس بالینی را ایجاد کند.

NIST تجربه گسترده ای در اندازه گیری ترکیبات ردیابی در گازها و ایجاد مواد مرجع برای کالیبره کردن دستگاه های تنفس الکلی دارد.

محققان آژانس در حال توسعه یک دستگاه تنفس جدید برای COVID-19 بر اساس فناوری شانه فرکانس برنده جایزه نوبل. برای نزدیک به یک دهه، محققان NIST همچنین امکان سنجی a تست تنفسی برای استفاده اخیر شاهدانه.