محققان به تازگی نوعی دستبند پوشیدنی تولید کرده‌اند که قادر است غدد عرقی را تحریک و به سنجش اجزای تشکیل دهنده عرق نیز بپردازد.
به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، در پژوهش‌های اخیر حسگرهای هوشمند به عنوان ابزارهای پایش سلامت توسعه یافته اند. به تازگی نوعی دستبند پوشیدنی دارای حسگر سنجش عرق معرفی شده که می‌تواند موجب انقلابی در روش‌های تشخیصی و ارزیابی‌های پاسخ به دارو در مواردی مثل سیستیک فیبروزیس، دیابت و سایر بیماری‌ها شود. این حسگر، عرق را جمع‌آوری و اجزای مولکولی آن را سنجش می‌کند و در ادامه نتایج را به منظور تجزیه و تحلیل و همچنین تشخیص بیماری، به صورت الکترونیکی به یک پایگاه ارسال می‌کند. برخلاف حسگرهای قدیمd بر پایه جمع‌آوری عرق، دستگاه‌های جدید نیازمند نشستن طولانی مدت بیمار نیستند، در حالی که عرق در کوتاه مدت در درون جمع‌کننده‌ها تجمع می‌بابد.

سیستم دوجزئی شامل حسگرهای انعطاف‌پذیر و ریزپردازنده‌ها به پوست چسبیده و غدد عرقی را تحریک می‌کند. سپس حضور مولکول‌ها و یون‌های مختلف، براساس سیگنال‌های الکتریکی‌شان، توسط سیستم تشخیص داده می‌شود. برای مثال، هرچه کلرید عرق بیشتر باشد، ولتاژ الکتریکی تولیدی در سطح حسگر بیشتر خواهد بود. گروه تحقیقاتی سازنده این سیستم، از حسگر عرق در مطالعات جداگانه‌ای به منظور تشخیص سطح یون‌های کلرید و نیز مقایسه سطوح گلوکز عرق و خون استفاده کردند. سطح بالای یون کلرید نشان‌دهنده ابتلا به بیماری سیستیک فیبروزیس و سطح بالای گلوکز خون نشان‌دهنده ابتلا به دیابت است.

بیماری سیستیک فیبروزیس نوعی بیماری ژنتیکی است که با تجمع مخاط در ریه‌ها، پانکراس و سایر اندام‌ها همراه است. روش‌های معمول تشخیص این بیماری نیازمند مراجعه بیمار به مرکزی تخصصی و نشستن طولانی مدت او می باشند، در حالی که الکترودها موجب تحریک غدد عرقی پوست، به منظور تولید عرق مورد نیاز برای انجام آزمایش می‌شوند. استفاده از این الکترودها می‌تواند آزاردهنده باشد، به خصوص برای کودکان که اغلب موارد ابتلا به این بیماری را تشکیل می‌دهند. کودکان، در شرایطی که ابزار جمع‌کننده عرق به پوست آن‌ها چسبیده است، بایستی مدت زمان 30 دقیقه را در حالت نشسته باقی بمانند. در همین حال، خانواده‌ها باید منتظر نتایج سنجش میزان کلرید عرق و مشخص شدن ابتلا یا عدم ابتلای کودکان خود به بیماری سیستیک فیبروزیس باشند. در حالی که هفتاد سال است که این روش طاقت فرسا تغییر نکرده است، حسگر پوشیدنی سنجش عرق پوست را برای تولید مقدار کمی عرق تحریک می‌کند و محتوای آن را به سرعت ارزیابی کرده و سپس داده‌ها را از طریق تلفن همراه به پایگاه تجزیه و تحلیل کننده نتایج انتقال می‌دهد. تمام مراحل این آزمایش هم زمان و در زمان واقعی صورت می‌گیرند.

افراد با سطح اقتصادی پایین و یا ساکن مناطق دورافتاده که امکان انجام آزمایش‌های معمول را ندارند، می‌توانند از مزایای این حسگر قابل حمل بهره‌مند شوند. این دستگاه محکم بوده و به کمک گوشی هوشمند مدیریت می‌شود، سنجش ها را به منبع ذخیره اطلاعات فرستاده و نتایج را به سرعت و پس از بررسی در مرکز تخصصی، دریافت می‌کند. از این رو، روش تشخیصی حاضر نیازمند کارکنان ماهر و آزمایشگاه مجهز نیست.

این حسگر نه‌تنها برای تشخیص و کنترل مناسب است، همچنین می‌تواند برای کمک به توسعه داروهای جدید و شخصی‌سازی دارو استفاده شود. سیستیک فیبروزیس می‌تواند در نتیجه وجود یکی از صدها جهش مختلف در ژن CFTR ایجاد شود، بدین ترتیب حسگر می‌تواند در انتخاب مناسب‌ترین دارو برای هر نوع جهشی استفاده شود.
در این مطالعه همچنین سطح گلوکز در عرق نیز اندازه‌گیری شد، که میزان آن با سطوح قند خون مرتبط است و مشخص شد که این دستگاه برای پیشگیری از دیابت مفید است. به علاوه، این فناوری می‌تواند برای اندازه‌گیری مولکول‌های دیگر موجود در عرق مثل یون‌های سدیم و پتاسیم و لاکتات استفاده گردد. به عبارت ساده، این روش را تقریباً می‌توان برای سنجش تمام اجزای موجود در عرق استفاده نمود. این حسگر همچنین امکان کنترل مداوم چگونگی پاسخ به درمان و پیشرفت بهبودی را فراهم می‌کند.
 
دو مشکل عمده در ارتباط با این حسگرها وجود دارد: اول، تکرارپذیری که درواقع ثبات سنجش‌ها در یک فرد از یک روز به روز دیگر و از یک ساعت به ساعت دیگر می‌باشد. دوم، تعیین لیست اجزای مولکولی موجود در عرق است. به طور خلاصه، چه ترکیبی در عرق وجود دارد که کنترل آن، برای دستیابی به اطلاعات مفید در مورد بدن، منطقی به نظر می‌رسد؟ این پژوهش فراتر از توسعه ابزار است و در واقع روش جدیدی برای کنترل سلامتی است و می‌تواند در پیشگیری از بیماری‌های عمده در فرد و جمعیت مفید واقع شود.
فناوری‌های همگرا به عنوان یکی از اولویت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری مطرح است در همین راستا نیز از ابتدای سال ۹۴ برنامه ترویج و آموزش فناوری‌های همگرا در سایت فناوری‌های همگرا به نشانی nbic.isti.ir آغاز شده است. همچنین ارتقای نقش‌آفرینی حوزه‌های مختلف فناوری برای دستیابی به محصولات نوظهور و با اثرات اقتصادی و اجتماعی بالا، یکی از اقداماتی است که مرکز راهبردی فناوری های همگرا در معاونت علمی در راستای آن فعالیت می کند.
انتهای پیام/25