دستگاهی پوشیدنی با قدرت عرق انگشت، گلوکز، ویتامین‌ها و سطح داروها را در بدن ردیابی می‌کند
مهندسان دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو دستگاه پوشیدنی جدیدی به شکل بند انگشتی ساخته‌اند که قادر است مستقیماً از عرق نوک انگشت، سطوح شیمیایی مهمی مانند گلوکز، ویتامین‌ها و حتی داروها را ردیابی کند. به طرز شگفت‌آوری، این دستگاه پوشیدنی از همان عرقی که تحلیل می‌کند نیرو می‌گیرد.
«این نظارت خودکار بر سلامت در دست شماست»، گفت شیکائو دینگ، نویسنده مشترک این مطالعه. «پوشنده دستگاه می‌تواند در حال استراحت یا خواب باشد و دستگاه همچنان قادر به جمع‌آوری انرژی و ردیابی سطوح بیومارکرها است.»
با توانایی نظارت مداوم و آسان بر شاخص‌های سلامتی، این حسگر با قدرت عرق می‌تواند نظارت شخصی بر سلامت را به سادگی پوشیدن یک بانداژ کند.
این جدیدترین نوآوری در مورد عرق نوک انگشت است - اوایل امسال، مطالعه‌ای در دانشگاه سوری هدف قرار دادن سل با استفاده از عرق اثر انگشت توانست آنتی‌بیوتیک‌ها در جریان خون را با دقتی تقریباً برابر با یک آزمایش خون شناسایی کند.
قدرت از عرق نوک انگشت
این دستگاه به شکلی متناسب دور انگشت قرار می‌گیرد و نیروی خود را از منبعی غیرمنتظره و فراوان یعنی عرق نوک انگشت به دست می‌آورد. نوک انگشت‌ها در میان اندام‌های بدن فعال‌ترین غدد عرق را دارند، هر یک با بیش از هزار غده عرق، که جریان مستمری از تعریق فراهم می‌کند که بدون نیاز به فعالیت فیزیکی دستگاه را تقویت می‌کند.
این دستگاه از اجزای الکترونیکی ساخته شده که به روی یک پلیمر نازک، قابل انعطاف و قابل کشش چاپ شده‌اند و به انگشت به طور راحتی تطبیق می‌یابند و در عین حال به اندازه کافی مقاوم هستند تا خم شدن، کشش و حرکت مکرر را تحمل کنند.
«این بر اساس یک ادغام چشمگیر از اجزای جمع‌آوری و ذخیره انرژی، با چندین حسگر بیولوژیکی در یک میکروکانال مایعی، به همراه کنترلر الکترونیکی متناظر، همه در نوک انگشت است»، گفت جوزف ونگ، که گروه تحقیقاتی او در دانشگاه سن دیگو پشت این نوآوری است.
ردیابی بیومارکرها
این دستگاه از سلول‌های سوخت زیستی در نقاطی که با نوک انگشت تماس دارد استفاده می‌کند، که مواد شیمیایی در عرق را به طور کارآمد جمع‌آوری و به برق تبدیل می‌کنند. این انرژی در دو باتری کلرید نقره-روی قابل کشش ذخیره می‌شود که چهار حسگر را تغذیه می‌کنند، هر کدام متعهد به نظارت بر یک بیومارکر خاص: گلوکز، ویتامین C، لاکتات و لوودوپا، دارویی برای درمان بیماری پارکینسون.
به همان میزان که عرق از طریق کانال‌های میکرو سیال کاغذی کشیده می‌شود، دستگاه این بیومارکرها را تحلیل می‌کند در حالی که خود را از همان عرقی که نمونه برداری می‌کند تغذیه می‌کند. یک تراشه کوچک داده‌های حسگر را پردازش کرده و آن را از طریق بلوتوث به یک برنامه اختصاصی در گوشی هوشمند یا لپ‌تاپ ارسال می‌کند.
در تست‌ها، یک سوژه این دستگاه را در طول روز برای ردیابی سطوح گلوکز در طول غذا، سطوح لاکتات در طول کار در دفتر و ورزش، سطوح ویتامین C پس از نوشیدن آب پرتقال و سطوح لوودوپا پس از مصرف لوبیا خروسک، یک منبع طبیعی این ترکیب استفاده کرد.
نظارت مداوم و قابل تنظیم بر سلامت
این دستگاه می‌تواند برای شناسایی مجموعه‌های مختلفی از بیومارکرها متناسب با نیازهای سلامت شخصی تنظیم شود. محققان همچنین در حال کار بر روی توسعه سیستم بسته‌ای هستند که نه تنها بیومارکرها را نظارت می‌کند بلکه براساس داده‌های جمع‌آوری شده درمان‌ها را نیز انجام می‌دهد.
«توان مستقل، حسگر و درمان همگی در یک دستگاه - این هدف نهایی است»، دینگ در اطلاعیه خبری گفت.
برای مثال، چنین دستگاهی می‌تواند سطح گلوکز در دیابتی‌ها را به صورت مداوم نظارت کند و انسولین به طور خودکار تزریق کند، سپس اثربخشی درمان را با نظارت بیشتر بر سطوح بیومارکرها ارزیابی کند.
این مطالعه در مجله Nature Electronics منتشر شده است.
