پایش گلوکز بدون خون‌گیری با حلقه هوشمند جدید

مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو حلقه هوشمندی توسعه داده‌اند که می‌تواند با تحلیل عرق بدن، چندین نشانگر زیستی از جمله گلوکز، کتون، لاکتات، الکل، ویتامین C و اسید اوریک را به‌طور مداوم اندازه‌گیری کند.

به گزارش سرویس فناوری تک‌ناک، این دستگاه با استفاده از روشی بدون درد و مبتنی بر اسمز، حتی بدون نیاز به تعریق ناشی از ورزش، اطلاعات بیوشیمیایی بدن را جمع‌آوری و نتایج را به اپلیکیشن گوشی هوشمند منتقل می‌کند.

حلقه‌های هوشمند امروزی قابلیت‌هایی مانند پایش خواب، ارزیابی فعالیت ورزشی و ثبت برخی شاخص‌های فیزیولوژیکی را ارائه می‌کنند. با وجود این‌، بیشتر محصولات تجاری اطلاعات بیوفیزیکی بدن را اندازه‌گیری می‌کنند و امکان بررسی مستقیم نشانگرهای شیمیایی را ندارند. پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو با توسعه این حلقه تلاش کرده‌اند قابلیت پایش مولکولی را نیز به دستگاهی کوچک و پوشیدنی اضافه کنند.

تاموگنا ساها، شیچائو دینگ و سی‌یو چین، پژوهشگران آزمایشگاه پروفسور جوزف وانگ، جزئیات این فناوری را در مقاله‌ای در نشریه Nature Communications منتشر کرده‌اند. آنها این محصول را حلقه‌ای کوچک و کاملا یکپارچه معرفی کرده‌اند که چندین نشانگر شیمیایی را به‌طور هم‌زمان و لحظه‌ای اندازه‌گیری می‌کند.

به گفته پژوهشگران، این فناوری نمونه‌ای بیوشیمیایی برای حلقه‌های هوشمند موجود محسوب می‌شود و می‌تواند مسیر توسعه نسل جدید تجهیزات کوچک و شخصی‌سازی‌شده مراقبت از سلامت را هموار کند. حلقه‌های تجاری فعلی عمدتا اطلاعات بیوفیزیکی ارائه می‌کنند، درحالی‌که اطلاعات مولکولی حاصل از نشانگرهای بیوشیمیایی می‌تواند جزئیات بیشتری درباره وضعیت سلامت فرد ارائه دهد.

بیشتر بخوانید: تاماگوتچی به‌شکل حلقه عرضه شد! اولین حلقه هوشمند با حیوان خانگی مجازی رنگی

اندازه‌گیری نشانگرهای زیستی بدون نیاز به ورزش

نیو اطلس نوشته است که یکی از ویژگی‌های مهم این حلقه، شیوه جمع‌آوری عرق از بدن است. پژوهشگران از یک هیدروژل اسمزی برای نمونه‌برداری بدون درد از عرق استفاده کرده‌اند. این روش برخلاف سامانه‌هایی که برای تحلیل عرق به فعالیت بدنی وابسته‌ هستند، کاربر را مجبور نمی‌کند برای تولید عرق کافی ورزش کند.

در نتیجه، حلقه هوشمند می‌تواند هنگام فعالیت‌های عادی روزانه و حتی استراحت اطلاعات مورد نیاز را جمع‌آوری کند. این ویژگی برای افرادی با مشاغل کم‌تحرک، کسانی که توانایی حرکت یا تعریق کافی ندارند، همچنین افرادی که می‌خواهند هنگام خواب نیز وضعیت بدن خود را پایش کنند، اهمیت دارد.

این دستگاه از طریق عرق می‌تواند میزان الکل، گلوکز، کتون، لاکتات، ویتامین C یا اسید اسکوربیک و اسید اوریک را بررسی کند. داده‌های جمع‌آوری‌شده نیز برای مشاهده و بررسی در اختیار کاربر قرار می‌گیرند و به اپلیکیشن گوشی هوشمند منتقل می‌شوند.

جوزف وانگ بیان کرد که ثبت لحظه‌ای اطلاعات مولکولی می‌تواند برای تصمیم‌گیری درباره سلامت، رژیم غذایی و سبک زندگی مفید باشد. به‌ عنوان نمونه، قابلیت پایش مداوم و هم‌زمان گلوکز و کتون می‌تواند اطلاعات مفیدی برای تنظیم بهتر میزان انسولین در مدیریت دیابت فراهم کند.

ساختار سخت‌افزاری حلقه نیز میان دو بخش تقسیم شده است. یک نیمه تجهیزات الکترونیکی انعطاف‌پذیر شامل باتری و برد مدار چاپی را در خود جای داده است. نیمه دیگر شامل مجموعه حسگرها، بخش استخراج عرق و کانال انتقال مایع می‌شود. این طراحی امکان قرار دادن اجزای مورد نیاز برای نمونه‌گیری، تحلیل و انتقال اطلاعات را در قالب یک حلقه کوچک فراهم کرده است.

بیشتر بخوانید: این حلقه هوشمند شما را از ابتلا به بیماری‌ها آگاه می کند!

عملکرد امیدوارکننده حلقه هوشمند

پژوهشگران عملکرد حلقه را در آزمایش‌ها با دستگاه‌های پایش مداوم گلوکز، CGM، مورد استفاده افراد مبتلا به دیابت نوع یک مقایسه کردند. همچنین آنها عملکرد بخش اندازه‌گیری کتون را در برابر دستگاه‌های تجاری سنجش کتون خون بررسی کردند و حلقه در این مقایسه‌ها عملکرد مناسبی نشان داد.

ترکیب قابلیت‌های مربوط به پایش گلوکز و کتون در دستگاهی به اندازه یک حلقه می‌تواند نیاز به استفاده از تجهیزات متعدد را کاهش دهد. همچنین ابعاد کوچک این فناوری دو ویژگی مهم برای تجهیزات پزشکی پوشیدنی، یعنی راحتی و امکان استفاده نامحسوس در زندگی روزمره را فراهم می‌کند.

حلقه جدید امکان پایش مداوم تا ۱۲ ساعت را دارد و براساس ویژگی‌های زیستی هر کاربر کالیبره می‌شود. پژوهشگران عنوان کردند که پایداری این کالیبراسیون تا دو ماه حفظ می‌شود. تطبیق دستگاه با ویژگی‌های هر فرد می‌تواند ارزیابی شخصی‌سازی‌شده و دقیق‌تری از روند تغییر نشانگرهای زیستی ارائه دهد.

نامحسوس بودن چنین تجهیزات پزشکی نیز اهمیت زیادی دارد. برخی افراد به‌ دلیل انگ اجتماعی مرتبط با نیاز به کمک یا تجهیزات پزشکی، ممکن است از ابزارهای مورد نیاز استفاده نکنند و سلامت خود را به خطر بیندازند. قرار گرفتن قابلیت پایش چند نشانگر زیستی در قالب یک حلقه کوچک می‌تواند استفاده روزمره از تجهیزات پایش سلامت را ساده‌تر و کمتر جلب‌توجه‌کننده کند.

این فناوری می‌تواند مسیر تازه‌ای برای نسل آینده ابزارهای پوشیدنی پزشکی ایجاد کند. حلقه‌های هوشمند در این رویکرد به‌جای محدود شدن به شاخص‌های فیزیکی، می‌توانند تغییرات شیمیایی بدن را نیز به‌طور مداوم بررسی کنند و اطلاعات دقیق‌تری درباره وضعیت سلامت، تغذیه و روند تغییر نشانگرهای زیستی در اختیار کاربران قرار دهند.

بیشتر بخوانید: حلقه هوشمند Circular Ring 2 با قابلیت پایش 24 ساعته قلب معرفی شد