تقدم جديد قد يلغي الحاجة إلى سحب الدم لفحص مستويات الجلوكوز والكوليسترول في الدم، فقد طور باحثون من جامعة سنغافورة الوطنية (NUS) ووكالة العلوم والتكنولوجيا والبحوث (A*Star) مستشعراً يعتمد على الهيدروجيل القابل للتمدد يمكنه الكشف عن هذه العلامات الحيوية من الجلد دون الحاجة إلى اختراق الجلد، حيث يمكن استخدام هذه التقنية في الأجهزة القابلة للارتداء لأغراض مثل إدارة الأمراض المزمنة ومراقبة المرضى عن بعد. وقد نُشرت نتائج الفريق في مجلة *Nature Materials* العلمية في يونيو.
فعالية الطرق التقليدية في مراقبة العلامات الحيوية
بينما تُعد الطرق التقليدية لمراقبة العلامات الحيوية في السوائل مثل الدم والبول والعرق فعّالة، إلا أنها تأتي مع عقبات قد تعيق التشخيص المبكر والعلاج، وعلى سبيل المثال يمكن أن تكون اختبارات الدم تدخلية وغير مريحة، بينما قد يكون من الصعب تحفيز العرق لدى الأشخاص غير النشطين، فقد لاحظ الباحثون أن هذه التحديات لا تنطبق على العلامات الحيوية في الحالة الصلبة الموجودة في الطبقة الخارجية من الجلد، المعروفة باسم الطبقة القرنية، وتشمل هذه العلامات الكوليسترول واللاكتيت، التي أظهرت ارتباطات قوية بأمراض مثل أمراض القلب والأوعية الدموية والسكري.
كيف يتم قياس نسبة الكوليسترول عبر الجلد ؟
قال الأستاذ المساعد ليو يوكسين من معهد NUS للابتكار والتكنولوجيا الصحية، أن المستشعر الجديد يستخدم الهيدروجيل بدلاً من الأقطاب الكهربائية التقليدية، حيث يعمل الهيدروجيل على إذابة العلامات الحيوية في الحالة الصلبة الموجودة في الجلد، مما يسمح بحدوث تفاعلات كيميائية كهربائية محفزة بواسطة إنزيمات، وينتج عن هذا نقل الإلكترونات إلى الهيدروجيل الموصل كهربائياً، والذي يمكن قراءته بعد ذلك بواسطة لوحة دوائر مطبوعة مرنة متصلة بالمستشعر.
التطبيقات المحتملة لمستشعر كشف العلامات الحيوية عبر الجلد
أشار الدكتور يانغ لي، كبير العلماء ورئيس قسم المستشعرات والإلكترونيات المرنة في معهد أبحاث وهندسة المواد بـ A*Star، إلا أن المستشعر قد يكون أول جهاز من نوعه قادر على مراقبة العلامات الحيوية على الجلد الجاف، وقال إن التصميم القابل للتمدد يعزز من الراحة والدقة، حيث يتكيف مع مرونة الجلد الطبيعية. فقد يمكن أن يغير هذا الابتكار الطريقة التي نتعامل بها مع مراقبة الصحة وأسلوب الحياة، خاصة لأولئك الذين يعيشون مع حالات مزمنة تتطلب مراقبة صحية مستمرة، فقد أظهرت الدراسات السريرية أن المستشعر وجد "ارتباطات قوية" بين العلامات الحيوية على الجلد وتلك الموجودة في عينات الدم، مما يشير إلى أنه يمكن أن يكون بديلاً لاختبارات الدم لمراقبة الأمراض المزمنة مثل السكري وأمراض القلب، وكما يمكن للمستشعر اكتشاف مستويات منخفضة جداً من اللاكتيت والكوليسترول، مما يجعله مناسبا لتشخيص عدد من الأمراض مثل اضطرابات الدورة الدموية وأمراض الكبد.
المستقبل التجاري لمستشعر كشف العلامات الحيوية عبر الجلد
من المتوقع أن يتمكن الباحثون من تسويق المستشعر في غضون السنوات الخمس المقبلة تقريباً بعد نضوج التكنولوجيا، ومع تزايد شعبية الأجهزة الطبية القابلة للارتداء، فإن سوق هذه الأجهزة يُتوقع أن ينمو من 120 مليار دولار في عام 2024 إلى 427 مليار دولار بحلول عام 2032 وفقاً لتوقعات شركة *Fortune Business Insights*.
