الهندسة والآليات > التكنولوجيا الطبية
عندما يُخبركَ تعرُّقُكَ عن وضعِكَ الصحي رسالةٌ على هاتِفِك .. والمرسل عَرَقُكَ!
هل ذهبت في يومٍ من الأيام للقيام ببعض التحاليل الطبية؟؟!! نعم معظم الأشخاص قاموا بذلك.
تخيَّل أنك لم تعدْ بحاجةٍ -في بعض الحالات- للقيامِ بهذه التحاليل، يمكنك الآن من خلالِ حسَّاسٍ على شكل سِوارٍ ترتديه في معصمك أن تعلم بعض علاماتك الحيوية. دعونا نتابع في هذا المقال ما توصَّل إليه العلم في هذا المجال…
يُعتبر التعرُّق من الأشياء غير المرغوبة للجميع، لكن ما لا يعرفونه أنهُ يحتوي على عددٍ كبيرٍ من المُركَّبات الكيميائية التي يتغيرُ تركيزُها لحظياً تبعاً لتغيُّرات حالة الجسم، وهذه المركَّبات تكشف عن مقدار استجابة الجسم للكثير من الأمور كالمرضِ، نسبِ الأدوية، ونقصانِ بعضِ الفيتامينات في الجسم خلالَ الحميات الغذائية، وارتفاع أو انخفاض الضغط و غيرها من الأمور.
وللاستفادة من هذه المتغيِّرات في معرفة حالةِ الجسم، قام باحثونَ ببناء حسّاسٍ يمكن ارتداؤه بالمعصم يقوم بقياس مستوياتٍ محدَّدة من الجزيئات أو الذرات في العَرَق، ومن ثُم يتمُّ إرسالُ هذه القياسات عن طريق البلوتوث إلى الهاتف الذكي المُرادِ إِيصالُ المعلومات له.
ذكر البروفيسور في علوم الكمبيوتر والهندسةِ الكهربائية في جامعة كاليفورنيا علي جيفي Ali Javey في مقالته في مجلة "Nature"، أن الجهاز الذكي صُمِّمَ ليرتديه الشخص في مِعصَمه أو حول جبينه، ويجمعُ بين لوحةٍ تحوي حساساتٍ كيميائية من البلاستيك مع دارةٍ متكاملةٍ من السيليكون، موضوعةٍ على لوحة دارةٍ مَرِنة. يقوم هذا السوارُ بقياسِ مستوياتٍ أربعةٍ من المركبات المختلفة الموجودة في العرق (شوارد البوتاسيوم وأَيُونات الصوديوم من جهة، ومُستَقلَبات الغلوكوز واللاكتات من جهة أخرى).
وقد سبق وقامت مجموعةٌ من الباحثين ببناء نفس الجهاز، لكنه كان غير قادرٍ سوى على قياس وتحليل نوعٍ واحدٍ من المركبات.
قام البروفيسور جيفي وزملاؤه ببناءِ مصفوفةٍ من الحساسات الكيميائية، كلُّ حسَّاسٍ بعرض 3 ميلليمترات، على قاعدةٍ بلاستيكيةٍ مَرِنةٍ. ترتكز هذه الحساسات على الأنزيمات أو تركيبةٍ كيميائيةٍ خاصة تتفاعل مع الشوارد أو الأَيُونات وتولِّد إشارةً كهربائيةً يمكننا قياسها.
أضاف الفريق أيضاً حسّاساً يقيس درجة الحرارة، مصنوعاً من سلك معدني ميكروي تتغير قيمة مقاومته الأومية بتغير درجة الحرارة. حيث تُعتبر الحرارةُ من الأشياء الضرورية التي يجب مراقبتها على الدوام، وتحتاج إلى دقةٍ في عملية القياس حيث يتغير خرجُ الحسّاس مع التغير في درجة حرارة الجلد والتي نستطيع قياسها من خلال العَرَق.
تأتي الإشارات الكهربائية من مصفوفة الحساسات، والتي تكون على تماسٍ مباشرٍ مع الجلد، لتذهب مباشرةً إلى دارةٍ متكاملةٍ من السيليكون مُرَكبةٍ على لوحةٍ مرنةٍ. تقوم مرشحاتُ الدارة المتكاملة بمعالجة البيانات ومعايَرِتها وتحويلها من قيمةٍ كهربائية إلى قيمةٍ رقمية قابلةٍ للقراءة، ومن ثم تُرسلها إلى الهاتف الذكي.
قام الباحثون بتجربة هذا الجهاز بشكلٍ فعلي، حيث طلبوا من أحد الأشخاص في النادي ارتداءَه أثناء قيامه ببعض التمارين الرياضية، ووجدوا أن القياسات المأخوذة من الحسّاسات تُطابق عدد المُستَقلَبات والأَيُونات في عيّنات العَرَق المأخوذة كل عدة دقائق.
كما قام الباحثون بتجربة الجهاز على شخصٍ يركض في الهواء الطلق، حيث تم قياس أَيُونات الصوديوم والبوتاسيوم، والتي يزيدُ تركيزها مع زيادة التجفاف الناجمِ عن ممارسةِ الرياضة.
في النهاية يطمح الخبراء إلى تصميم جهازٍ يقيس كاملَ العلامات الحيوية في جسم الإنسان ويربطها برسائلَ تصل إلى الهاتف الذكي عن طريق البلوتوث. هذا ما يجعل علاماتك الحيوية تحت المراقبة على مدار الساعة.
يقول البروفسور في الهندسة الكهربائية Jason Heikenfeld:
"نحن قادرون من خلال الهندسة على تحقيق الكثير من الأمور ولكن من الصعب تحقيقُ كل شيء في آنٍ واحد، ومن المؤكد أن هذا الجهاز مثير ويدفعنا خطوةً للأمام نحو طموح الناس بمراقبة صحَّتِهم والاعتناءِ بها بشكلٍ مستمر".
ما رأيكم بهذا التقدُّم الحاصل في مجال متابعةِ ومراقبةِ جسم الإنسان؟
وما سيتوصل إليه العلماء في هذا المجال؟ دعونا ننتظر ما ستؤول إليه الأمور في النهاية.
فيديو يوضح هذه التقنية:
المصدر :
معلومات عامة :
زيادة الصوديوم في الجسم تُسبّب: العطش وارتفاع الضَّغط، وذمات، قهم، غثيان، ضعف وأعراض عصبية. [1]
نقص الصوديوم يُسبّب: القهم (فقدان الشهية)، غثيان، صداع، ضعف عام، معص عضلي، هياج وسبات.[2]
زيادة البوتاسيوم تُسبّب: الشَّعف العضلي، الشَّلل، غياب منعكسات، رجفان بطيني، مغص ومذل حسي.[3]
نقص البوتاسيوم يُسبّب: الضَّعف العضلي وانحلال عضلي لاحقاً، انسداد معوي كاذب، بَوال ولا نظميَّات قلبية.[4]
ارتفاع اللاكتات يُسبّب: الإقياء، ضعف عضلي، غثيان، إسهال وزلة تنفسية.[5]
المصادر :
[1] هنا
[2] هنا
[3] هنا
[4]هنا
[5] هنا