پایش دقیق سلامت بدن بدون نیاز به خون‌گیری با برچسب پوستی هوشمند

پژوهشگران به تازگی یک برچسب پوستی هوشمند بدون باتری ساخته‌اند که بدون نیاز به خون‌گیری، راهکاری ساده و غیرتهاجمی برای پایش سلامت بدن ارائه می‌دهد.

به گزارش تک‌ناک، این برچسب پوستی نوآورانه با استفاده از میکرونیدل‌ها (سوزن‌های میکروسکوپی) مایع میان‌بافتی (ISF) را از لایه زیرین سلول‌های پوستی استخراج می‌کند.

مایکل دانیله، یکی از پژوهشگران این نوآوری گفت: «نشانگرهای زیستی معیارهایی هستند که با اندازه‌گیری آنها می‌توانیم سلامت بدن را بررسی کنیم و بیماری‌ها را تشخیص دهیم. بیشتر آزمایش‌های رایج برای این نشانگرها با گرفتن خون انجام می‌شوند. اما خون‌گیری هم برای بیماران ناراحت‌کننده است و هم برای پزشکان و محققان دشوار، چرا که باید بخش‌هایی مثل پلاکت‌ها و گلبول‌های قرمز از خون جدا شوند تا مایع مناسب برای آزمایش باقی بماند.»

وی درباره استخراج مایع میان‌بافتی توسط این برچسب توضیح داد: «مایع میان‌بافتی تقریباً شامل تمام نشانگرهای زیستی موجود در خون است. علاوه بر این، نمونه‌ای پاک‌تر به حساب می‌آید و روند آزمایش را ساده‌تر می‌کند.»

ساختار چهارلایه‌ای برچسب پوستی جدید

این برچسب از چهار لایه اصلی تشکیل شده است:

• یک لایه پلیمری به‌ عنوان پوشش
• یک لایه ژل
• یک لایه کاغذ
• میکرونیدل‌ها

زمانی که میکرونیدل‌ها با مایع میان‌بافتی بدن تماس پیدا می‌کنند، باد می‌کنند و مایع را جذب می‌نمایند. این مایع از طریق همان سوزن‌ها وارد یک لایه کاغذی می‌شود و در آن ذخیره می‌گردد. در لایه ژل، ماده‌ای به نام گلیسرول وجود دارد که نوعی کشش ایجاد می‌کند و باعث می‌شود مایع بیشتری به سمت کاغذ کشیده شود، تا زمانی که کاغذ کاملاً پر شود.

پایش سلامت بدن بدون انرژی خارجی

دانیله عنوان کرد: «مایع میان‌بافتی داخل نوار کاغذی ذخیره می‌شود. زمانی که برچسب را از روی پوست جدا می‌کنید، فقط کافی است نوار کاغذی را بیرون بیاورید و آن را برای آزمایش و بررسی استفاده کنید.»

این برچسب روی دو مدل پوست مصنوعی آزمایش شد و عملکرد موفقی داشت. نتایج نشان داد که این فناوری قادر است در مدت زمانی کوتاه، یعنی تنها ۱۵ دقیقه، نمونه‌های قابل اندازه‌گیری جمع‌آوری کند و امکان ذخیره‌سازی آنها تا ۲۴ ساعت وجود دارد.

پایش استرس بدن بدون خون‌گیری

پژوهشگران برای آزمایش اولیه، میزان کورتیزول (نشانگر زیستی استرس) را رصد کردند.

دانیله در این مورد گفت: «کورتیزول یکی از مواد مهم در بدن است، که میزان آن در طول روز تغییر می‌کند و خیلی از افراد تمایل دارند که چندین بار در روز آن را بررسی کنند. اما انجام این کار با آزمایش خون، هم وقت‌گیر و هم آزاردهنده است. این برچسب هوشمند می‌تواند بدون نیاز به خون‌گیری، کورتیزول را اندازه‌گیری کند و حتی برای بررسی مواد دیگر موجود در مایع میان‌بافتی بدن هم کاربرد دارد.»

هزینه کمتر برای پایش سلامت بدن

این برچسب از مواد ارزان‌قیمت ساخته شده است و گران‌ترین بخش آن میکرونیدل‌ها هستند. دانیله تأکید کرد: «برای خون‌گیری نیاز به لوله آزمایش، سرنگ و معمولاً حضور یک کارشناس نمونه‌گیری است. اما این برچسب به هیچ‌یک از آنها نیاز ندارد.»

آغاز آزمایش انسانی و توسعه دستگاه‌های خوانش

پژوهشگران هم‌اکنون آزمایش‌های انسانی را آغاز کرده‌اند و در حال طراحی دستگاه‌هایی برای خواندن نوارهای کاغذی هستند. دانیله اعلام کرد: «ما یک دستگاه الکترونیکی طراحی کرده‌ایم که می‌تواند مقدار کورتیزول را از نوار کاغذی نمونه‌برداری شده بخواند. همچنین در حال ساخت دستگاه دیگری هستیم که بتواند یک نشانگر زیستی دیگر را نیز اندازه‌گیری کند.»