یک دستگاه تشخیصی پوشیدنی جدید با بیوسنسوری با دوام و چند منظوره

 23 ژوئن 2017- محققان دانشگاه تگزاس، یک بیوسنسور تشخیصی پوشیدنی جدید را ابداع کرده‌اند که می‌تواند سه ترکیب مختلف مرتبط با دیابت – کورتیزول، گلوکز و اینترلوکین 6- را در عرق انسان تا یک هفته بدون انقطاع سیگنال شناسایی کند. محققان پیش بینی می‌کنند که این دستگاه پوشیدنی  می‌تواند از طریق یک فرستنده‌ی کوچک داده‌ها را بر روی اپلیکیشنی که بر روی گوشی تلفن همراه نصب شده است، ارسال کند.

دکتر Prasad استاد مهندسی زیستی در دانشکده‌ی مهندسی وعلوم کامیپوتر Erik Jonsson می‌گوید: اطلاعات ارسال شده از این بیوسنسور با دوام و چند منظوره می‌تواند برای کنترل دیابت مورد استفاده  قرار گیرد، ما بر این باوریم که این اولین وسیله‌ی تشخیصی پوشیدنی است که می‌تواند بر مقدار این سه ترکیب تا یک هفته نظارت کند که فراتر از انواع مانیتورهایی است که تنها یک نشانگر زیستی را می‌توانند، اندازه‌گیری نمایند.

در مقاله‌ی منتشر شده در مجله‌ی Scientific Reports، پرفسور Prasad و نویسنده‌ی ارشد این مطالعه، دکتر Munjeدر مورد این بیوسنسور تشخیصی پوشیدنی توضیحاتی ارائه دادند.

پرفسور Prasad استاد علوم زیست شناسی سیستم‌ها می‌گوید:اگر فردی دچار استرس مزمن باشد، سطح کورتیزول در بدن او افزایش می‌یابد و مقاومت به انسولین ناشی از آن به تدریج مقدار قندخون را به سطحی فراتر از میزان نرمال افزایش می‌دهد، در این  زمان فرد به پیش دیابت مبتلا می‌شود که می‌تواند به سمت دیابت نوع 2 پیشرفت کند، اگر چنین اتفاقی در بدن بیافتد، بدن شما تحت شرایط التهابی قرار می‌گیرد و مارکر التهابی یعنی اینترلوکین 6 در آن افزایش می‌یابد که نشان دهنده‌ی شروع آسیب به اندام‌های شما است.

دکتر Prasad و تیمش در ماه اکتبر گذشته اعلام کردند که آنها توانسته‌اند گلوکز و کورتیزول را در عرق انسان اندازه‌گیری نمایند، پس از آن چندین پیشرفت قابل توجه به آنها اجازه داد ابزاری کاربردی‌تر و چند منظوره ابداع کنند.

دکتر Prasad می‌گوید: ما می‌خواستیم محصولی مفیدتر از یک محصول یک بار مصرف تولید کنیم این دستگاه تنها به مقدار بسیار کمی عرق نیاز دارد تا بتواند چندین مولکول را شناسایی و مقدار آنها را در طول زمان به شما اعلام کند، بدین ترتیب می تواند اطلاعاتی در مورد سلامت بدنتان به شما ارائه دهد.

 یکی از عواملی که پیشرفت این دستگاه را تسهیل نمود، استفاده از ژل RTIL(مایع یونی در دمای اتاق) بود که سبب پایداری و ثبات میکرومحیط سطح سلولهای پوست می‌شود به طوریکه ارزش خوانش‌های دستگاه در هر ساعت در طول یک هفته بدون کاهش عملکرد حفظ می‌گردد. این ثبات سبب صرفه‌جویی بسیار زیادی در خرید این دستگاه می‌شود زیرا به جای خرید 30 بیوسنسور برای یک ماه، تنها نیاز به خرید چهار عدد از آنها را خواهید داشت که در سال تنها به 50 عدد  می‌رسد.

 دکتر Prasad می‌گوید: RTIL اجازه می‌دهد که این دستگاه تشخیصی با انواع مختلفی از پوستها بخوبی هماهنگ شود زیرا بافت و کیفیت پوست کودکان با پوست افراد مسن متفاوت است و موجب بروز مشکلاتی می گردد که در مدلهای پیشین مشاهده می‌گردید. همچنین آنها اعلام کردند که اندازه‌گیری بیومارکرها تنها در مقادیر بسیار کمی از عرق ( تنها 1 تا 3 میکرولیتر) توسط این دستگاه  هنوز هم قابل اعتماد است و به 25 تا 50 میکرولیتر عرق(که برای دستگاه‌های قبلی مورد نیاز بود) نیازی ندارد.

 دکتر Prasad می‌گوید: ما درحقیقت سه سال را صرف تحقیق و تهیه‌ی این شواهد نمودیم و نشان دادیم که در این مقدار بسیار کم از حجم عرق، دستگاه قادر به اندازه‌گیری بیومارکرها بصورت پیوسته و صحیح است.

 او افزود: با استفاده از برنامه‌ای که بر روی  گوشی موبایل نصب می‌شود شما می‌توانید تنها با فشردن یک دکمه  اطلاعات درخواستی خود را از دستگاه دریافت کنید، شما می توانید میزان خوانش‌ها را بر اساس یک بار در ساعت تنظیم کرده و برای یک هفته ‌ی کامل که شامل 168 ساعت است، دریافت نمایید، بنابراین  اطلاعات ارزشمندی از سلامت بدن خود را بر اساس این بیومارکرها و تغییرات آنها دریافت خواهید نمود.

فرکانس این اندازه‌گیریها می‌تواند تصویری بی سابقه از چگونگی پاسخ بدن شما به رژیم‌های غذایی، فعالیتهای شیوه‌ی زندگی و درمان شما ارائه دهد، بدین ترتیب شما می توانید کنترل بیشتری بر وضعیت خود داشته  و سلامت  خود را بهبود بخشید.

دکتر Prasad افزود: برای تولید این محصول از تکنیک‌های پوشش استاندارد استفاده شده است و در فرآیند تولید انبوه به قیمت آن افزوده نمی‌شود، هزینه‌ی ساخت این مانیتورها در حال حاضر معادل نوارهای تست قندخون است که تقریبا ً 10 تا 15 سنت می‌باشد، بهمین دلیل بسیاری از افراد در سراسر جهان می توانند از آن استفاده کنند.

دکتر Prasad می‌گوید: درآسیای جنوبی، جای که من از آنجا امده‌ام، معمولاً افراد بیشتر مستعد دیابت و بیماریهای قلبی عروقی هستند، اگر بتوانیم به طور روزانه بر پاسخ بدن خود نظارت کنیم، می‌توانیم شیوه‌ی زندگی خود را بهبود بخشیده و بدین ترتیب بیماری را به تأخیر اندازیم یا بطور کامل از بروز آن جلوگیری کنیم.

دکتر Prasad گفت: ما مشکلات مرتبط با این روش سنجش را از سال 2012 در سه مرحله حل نمودیم: مفهوم اولیه برای یکپارچه سازی سطح این سنسورها را با همکاری یک شرکت نوپا به نام Erik Jonsson، که تمرکز آن بر روی استفاده از سنسورها  و دستگاه‌های مبتنی بر شیوه‌ی زندگی بود، حل کردیم. در بازار هیچ دستگاه پوشیدنی که با استفاده از عرق بتواند بیومارکرها را تشخیص دهد، وجود نداشت، که من فکر می‌کنم ما به این هدف نزدیک شدیم و اگر شریک مناسبی پیدا کنیم در عرض مدت 12 ماه امیدواریم که مجوز استفاده از این فن‌آوری را دریافت کرده و اولین محصولاتمان را به بازار عرضه کنیم.

منبع و سایت خبر:

Scientific Reports, 2017; 7 (1) DOI: 10.1038/s41598-017-02133-0

www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170623131515.htm