برچسب‌ الکترونیکی که مراقب سلامت شما در حین خواب است

محققان دانشگاه ماساچوست اَمهرست در حال توسعه‌ حسگرهای پوشیدنی جدیدی هستند که مانند خال‌کوبی‌های موقت روی پوست قرار می‌گیرند و می‌توانند ترکیبات موجود در عرق را تحلیل کنند. این نوآوری می‌تواند انقلابی در پایش سلامت ایجاد کند و روزی جایگزین آزمایش‌های خون شود.

کد خبر: ۷۸۳۵۳۱

تاریخ: ۱۸ اسفند ۱۴۰۳ - ۰۹:۴۵

به گزارش روز شنبه گروه علمی ایران اکونومیست از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، تصور کنید بتوانید بدون نیاز به آزمایش خون، تنها از طریق یک خال‌کوبی نامرئی روی پوست خود، سطح استرس، میزان قند خون یا حتی نشانه‌های اولیه‌ بیماری‌ها را ردیابی کنید. این دقیقاً همان آینده‌ای است که دانشمندان در تلاش برای تحقق آن هستند. این تیم تحقیقاتی موفق به ساخت حسگرهای الکترونیکی فوق نازکی شده است که مانند یک خال‌کوبی موقت روی پوست چسبانده می‌شوند و اطلاعات ارزشمندی از ترکیبات شیمیایی موجود در عرق بدن استخراج می‌کنند.

این حسگرهای جدید که به نام «خال‌کوبی‌های الکترونیکی گرافنی» شناخته می‌شوند. پیش از این، پژوهشگران بیشتر بر استفاده از این حسگرها برای پایش ضربان قلب و فشار خون تمرکز داشتند، اما اکنون دانشمندان قصد دارند از این فناوری برای آنالیز ترکیبات موجود در عرق استفاده کنند.

یکی از اولین ترکیباتی که محققان روی آن متمرکز شده‌اند، کورتیزول است؛ هورمونی که با استرس، خطر سکته‌ی مغزی و برخی اختلالات دیگر مرتبط است.

عرق انسان حاوی نشانه‌هایی از وضعیت داخلی بدن است و بررسی دقیق آن می‌تواند اطلاعات مهمی درباره‌ سلامت فرد ارائه دهد. در حال حاضر، چندین آزمایشگاه در حال توسعه‌ حسگرهایی هستند که می‌توانند ترکیبات مختلف موجود در عرق را شناسایی کنند. برخی از این حسگرها با تغییر رنگ، وجود مواد خاصی را نشان می‌دهند و برخی دیگر به حسگرهای الکتروشیمیایی متصل هستند که برای عملکرد صحیح نیاز به محفظه‌ای برای جمع‌آوری عرق دارند. اما این برچسب الکترونیکی گرافنی بدون نیاز به هیچ‌گونه محفظه‌ی اضافی، این کار را به‌سادگی انجام می‌دهند.

این حسگرها به عنوان یک ترانزیستور عمل می‌کنند. زمانی که ترکیب خاصی در عرق با مولکول‌های سطح گرافن تماس پیدا کند، یک سیگنال الکتریکی تولید می‌شود. این تغییر در مقاومت الکتریکی ترانزیستور، میزان دقیق آن ماده را مشخص می‌کند.

در آینده، این فناوری می‌تواند برای تشخیص ترکیبات دیگری مانند گلوکز، لاکتات و استروژن نیز مورد استفاده قرار گیرد. چنین اطلاعاتی می‌توانند در شناسایی مشکلات بالقوه‌ سلامت، کنترل بیماری‌های مزمن یا حتی بهبود عملکرد ورزشکاران نقش مؤثری داشته باشند.

خال‌کوبی‌های الکترونیکی گرافنی تنها برای استفاده‌های پزشکی طراحی نشده‌اند. این فناوری می‌تواند در گجت‌های پوشیدنی هوشمند نیز به کار گرفته شود. تصور کنید که ساعت هوشمند شما بتواند به‌طور مداوم اطلاعات مربوط به سلامت شما را از طریق این حسگرها دریافت کند و در صورت مشاهده‌ هرگونه تغییر غیرطبیعی، به شما هشدار دهد.

با وجود تمامی پیشرفت‌ها، هنوز چالش‌هایی برای تکمیل این فناوری وجود دارد؛ یکی از مهم‌ترین مشکلات این است که برچسب گرافنی هنوز نیازمند اتصال به مدارهای الکترونیکی کوچک و یک تراشه‌ کامپیوتری برای ارسال داده‌ها هستند. برای رسیدن به مرحله‌ای که این فناوری کاملاً بی‌سیم و مستقل باشد، محققان باید مدارات مجتمع کاملی از گرافن ایجاد کنند که شامل منابع انرژی و فرستنده‌های بی‌سیم نیز باشد.

دیمیتری کیریف یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، پیش‌بینی می‌کند که در دهه‌ آینده، این حسگرهای گرافنی در ساعت‌های هوشمند و سایر ابزارهای پوشیدنی ادغام خواهند شد و امکان نظارت مداوم بر سلامت را بدون نیاز به آزمایش‌های پیچیده فراهم خواهند کرد.