سنسور پوشیدنی بر تعریق شما نظارت می‌کند

اخیرا گروهی از محققان یک سنسور پوشیدنی جدید ساخته اند که می تواند با تجزیه و تحلیل عرق، سلامت شما را کنترل کند.

به گزارش تکناک، این چسب از ماده خاصی ساخته شده است که می تواند گلوکز، PH  و دما را در عرق تشخیص دهد، می تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد وضعیت بدن شما ارائه دهد و به تشخیص و مدیریت بیماری هایی مانند دیابت کمک کند.

عرق به عنوان یک نشانگر زیستی

محققان که یافته‌های خود را در مجله Advanced Functional Materials منتشر کردند، گفتند عرق منبع غنی از نشانگرهای زیستی است. نشانگرهای زیستی موادی هستند که وضعیت سلامت یا بیماری را در بدن نشان می‌دهند. با این حال، اندازه گیری نشانگرهای زیستی در عرق آسان نیست، زیرا در غلظت های بسیار کم وجود دارند و بسته به عواملی مانند ورزش، رژیم غذایی و محیط متفاوت هستند. سنسورهای قبلی بررسی عرق با محدودیت هایی مانند حساسیت کم، سطح محدود و پایداری ضعیف مواجه بودند.

برای غلبه بر این چالش ها، محققان از ماده جدیدی به نام گرافن القا شده با لیزر (LIG) به عنوان پایه حسگر خود استفاده کردند. LIG ماده ای انعطاف پذیر است و ساختن آن آسان است و از اتم های کربن تشکیل شده است که در یک الگوی لانه زنبوری چیده شده اند. محققان LIG را با یک شبکه سه بعدی از آلیاژهای طلا و نقره و مواد نانوکامپوزیت مبتنی بر کربن تقویت کردند که رسانایی و مقاومت در برابر اکسیداسیون و تجمع مواد را افزایش داد.

ماده اصلاح‌شده LIG می‌تواند میزان گلوکز عرق را با سنجش اکسیداسیون گلوکز در سطح آن اندازه‌گیری کند. فرآیند اکسیداسیون یک تغییر جریان یا پتانسیل ایجاد می کند که متناسب با غلظت گلوکز است. همچنین این ماده می‌تواند میزان pH عرق را با سنجش یون‌های هیدروژن موجود در محلول اندازه‌گیری کند. محققان حسگر گلوکز و pH را با یک حسگر دیگر مبتنی بر LIG ترکیب کردند که می‌تواند دما را در عرق اندازه‌گیری کند. سپس آنها این حسگرها را با یک لایه میکروسیال قابل کشش ادغام کردند که می توانست عرق را برای نمونه برداری جمع آوری و هدایت کند.

محققان این پچ پوشیدنی را با اتصال حسگر و لایه میکروسیال به یک بستر انعطاف پذیر ساختند. این وصله که به اندازه دو تمبر پستی است، با چسب بر روی پوست قابل پوشیدن است. این پچ می تواند به صورت بی سیم داده ها را برای نظارت و تجزیه و تحلیل در زمان واقعی به کامپیوتر یا گوشی منتقل کند.

این پچ می‌تواند اندازه‌گیری گلوکز را بر اساس pH و تغییرات دمایی در عرق به دلیل عواملی مانند ورزش و غذا خوردن کالیبره کند. این پج می تواند دقت و قابلیت اطمینان اندازه گیری ها را بهبود بخشد. همچنین این پچ می تواند میزان گلوکز را تا سه هفته با حساسیت و پایداری بالا اندازه گیری کند، برخلاف سنسورهای قبلی که عملکرد و دقت محدودی داشتند.

کمک در تشخیص

محققان گفتند که پچ آنها می تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد سلامت انسان ارائه دهد و به طور موثر به تشخیص و مدیریت بیماری هایی مانند دیابت کمک کند. دیابت یک بیماری مزمن است که بر توانایی بدن برای تنظیم میزان قند خون تأثیر می گذارد. قند خون بالا یا پایین می تواند باعث عوارض جدی مانند آسیب عصبی، نارسایی کلیه و نابینایی شود. با نظارت بر میزان گلوکز در عرق، این پچ می تواند به افراد مبتلا به دیابت کمک کند تا دارو، رژیم غذایی و سبک زندگی خود را مطابق با آن تنظیم کنند.

همچنین محققان گفتند که پچ آنها می تواند برای شناسایی سایر نشانگرهای زیستی در عرق مانند هورمون ها، الکترولیت ها و متابولیت ها گسترش یابد. این نشانگرهای زیستی می توانند اطلاعاتی را در مورد جنبه های مختلف سلامتی مانند استرس، آب رسانی به بدن، تغذیه و متابولیسم نشان دهند.

لری، محقق اصلی این مطالعه گفت که حسگر آنها پیشرفتی در فناوری نظارت بر عرق است، زیرا می تواند میزان گلوکز را با حساسیت و ثبات بالا تا حداکثر سه هفته اندازه گیری کند. این بر خلاف سنسورهای قبلی است که عملکرد و دقت محدودی داشتند. او افزود که سنسور آنها مقرون به صرفه است و استفاده از آن آسان می باشد، زیرا می تواند داده ها را به صورت بی سیم برای تجزیه و تحلیل بلادرنگ به دستگاه ارسال کند. او گفت که حسگر آن‌ها می‌تواند به طرق مختلف برای افراد مفید باشد، مانند تشخیص و مدیریت بیماری‌ها، تنظیم درمان‌ها و بهینه‌سازی تغذیه بر اساس نیازهای فردی.