مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سندیگو نمونهای آزمایشی از یک حلقه هوشمند ساختهاند که برخلاف پوشیدنیهای رایج، فقط ضربان قلب، دما یا فعالیت بدنی را اندازه نمیگیرد؛ بلکه میتواند ترکیبات شیمیایی موجود در عرق انگشت را بهصورت مداوم بررسی کند.
تکراتو به نقل از زومیت گزارش میدهد، این حلقه میتواند نشانگرهایی مانند گلوکز، کتون، ویتامین C، اسید اوریک، لاکتات و الکل را اندازهگیری کند و اطلاعات جمعآوریشده را بهصورت بیسیم به اپلیکیشن گوشی هوشمند انتقال دهد.
اندازهگیری گلوکز بدون سوراخکردن پوست
مهمترین قابلیت این حلقه، پایش گلوکز بدون نیاز به سوزن است.
پایشگرهای مداوم گلوکز یا CGMهای فعلی معمولاً از حسگری استفاده میکنند که زیر پوست قرار میگیرد. اما نمونه ساختهشده در دانشگاه کالیفرنیا سندیگو برای جمعآوری اطلاعات به عرق انگشت متکی است.
نکته جالب اینکه برای استفاده از آن نیازی به ورزش یا تعریق شدید وجود ندارد.
محققان از یک هیدروژل اسمزی استفاده کردهاند که با ایجاد اختلاف فشار، مقدار بسیار کمی عرق را بهشکل غیرفعال و بدون درد از سطح پوست استخراج میکند.
سپس آرایهای از حسگرهای الکتروشیمیایی داخل حلقه ترکیبات موجود در این مایع را تحلیل میکند.
گلوکز، کتون، الکل و چند نشانگر دیگر
مجموعه حسگرهای طراحیشده برای این حلقه قابلیت بررسی شش نشانگر مختلف را دارد:
گلوکز، کتون، ویتامین C، اسید اوریک، لاکتات و الکل.
البته نمونه فعلی میتواند حداکثر چهار نشانگر را بهصورت همزمان پایش کند.
این موضوع تفاوت مهمی میان این دستگاه و حلقههای هوشمند تجاری امروزی ایجاد میکند. محصولاتی مانند حلقههای هوشمند فعلی عمدتاً اطلاعات بیوفیزیکی مانند ضربان قلب، دمای پوست، حرکت و خواب را بررسی میکنند؛ درحالیکه این پروژه مستقیماً سراغ اطلاعات بیوشیمیایی بدن رفته است.
آزمایش روی افراد مبتلا به دیابت نوع یک
محققان عملکرد این حلقه را روی افراد سالم و همچنین افراد مبتلا به دیابت نوع یک آزمایش کردهاند.
طبق نتایج منتشرشده، دادههای گلوکز حلقه تطابق خوبی با دستگاههای تجاری پایش مداوم گلوکز داشته و اندازهگیری کتون نیز با دستگاههای تجاری سنجش کتون خون همخوانی نشان داده است.
پایش همزمان گلوکز و کتون میتواند در آینده برای مدیریت دیابت اهمیت زیادی داشته باشد؛ زیرا تغییرات این دو شاخص اطلاعات مهمی درباره وضعیت متابولیک بدن ارائه میکنند.
بااینحال، این نتایج به معنی آمادهبودن دستگاه برای استفاده پزشکی یا جایگزینی CGMهای موجود نیست و فناوری هنوز به آزمایش و اعتبارسنجی گستردهتری نیاز دارد.
۱۲ ساعت پایش مداوم با یکبار شارژ
قرار دادن تمام تجهیزات موردنیاز در ابعاد یک حلقه یکی دیگر از چالشهای این پروژه بوده است.
محققان علاوهبر حسگرهای شیمیایی، مدارهای الکترونیکی کممصرف، سیستم انتقال بیسیم اطلاعات و یک باتری انعطافپذیر قابلشارژ از نوع روی-اکسید نقره را داخل دستگاه قرار دادهاند.
نمونه فعلی میتواند با یکبار شارژ حدود ۱۲ ساعت بهصورت مداوم فعالیت کند.
اطلاعات اندازهگیریشده نیز مستقیماً به اپلیکیشن گوشی منتقل میشوند تا کاربر بتواند تغییرات نشانگرهای مختلف بدن را مشاهده کند.
حتی هنگام استراحت و خواب هم کار میکند
یکی از مزیتهای مهم سیستم استخراج عرق این است که برای جمعآوری نمونه به فعالیت بدنی وابسته نیست.
هیدروژل مورد استفاده میتواند عرق را بهشکل غیرفعال از سطح پوست استخراج کند؛ بنابراین در تئوری امکان پایش نشانگرهای بدن هنگام انجام فعالیتهای روزانه، استراحت و حتی خواب وجود دارد.
محققان همچنین گزارش کردهاند که کالیبراسیون شخصی حسگرها میتواند حدود دو ماه پایداری داشته باشد.
هنوز خبری از عرضه تجاری نیست
با تمام جذابیت این فناوری، حلقه فعلی یک نمونه پژوهشی است و هنوز محصولی آماده برای ورود به بازار محسوب نمیشود.
پژوهشگران باید عملکرد آن را روی گروههای بزرگتر و متنوعتری از کاربران بررسی کنند و مسائلی مانند دوام، ضدآببودن و امکان پایش طولانیتر را بهبود دهند.
بااینحال، نتایج این پروژه نشان میدهد نسل آینده پوشیدنیها ممکن است از اندازهگیری ضربان قلب و خواب بسیار فراتر بروند.
اگر چنین فناوریهایی در آینده بتوانند مجوزهای پزشکی لازم را دریافت کنند، یک حلقه کوچک روی انگشت ممکن است علاوهبر فعالیت و خواب، تغییرات مولکولی و متابولیک بدن را نیز بهطور مداوم زیر نظر داشته باشد.
