حسگر عرق با سوراخ های ریز متابولیت های بدن را ردیابی می کند

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، هرچند در بازار حسگرهای مختلفی وجود دارد که با قرار گرفتن روی پوست متابولیت های موجود را نشان می دهد، اما فناوری آن محدود است. همچنین بیشتر اوقات حسگرها یکبار مصرف هستند.

«وی گائو» استادیار دانشگاه کل تک آمریکا همراه گروهی از محققان این دستگاه آزمایشی را ابداع کرده اند. پیش از این گائو و همکارانش حسگرهایی در آنزیم ها یا آنتی بادی ها ابداع کرده اند که نسبت به متابولیت های مواد شیمیایی خاص در عرق کاربر واکنش نشان می دادند. متاسفانه آنزیم های به کار رفته در این آزمایش ها قادر به ردیابی متابولیت های محدودی بودند. اما استفاده از آنتی بادی ها کارآمدتر بود اما در نهایت حسگرهای مذکور یکبار مصرف بودند.

محققان برای یافتن یک جایگزین با عملکرد بهتر، حسگری طراحی کردند که در یک ورقه پلیمری به کار می رود و هنگام تماس با عرق بدن جریان الکتریکی تولید می کند. نکته مهم تر آنکه لایه ای بین ورقه و پوست ایجاد می شود که دومین پلیمری است که به طور مولکولی حک شده است.

فرایند حک شدن شامل قرار گرفتن مولکول های متابولیت هدف در پلیمر در وضعیت مایع است. به این ترتیب پلیمر به نوعی استحکام لاستیک مانند دست می یابد. سپس یک فرایند شیمیایی برای حذف مولکول ها از آن به کار می رود. در نتیجه این روند یک ورقه پلیمری حاوی سوراخ هایی بسیار ریز به اندازه و شکل مولکول ها به وجود می آید.

هنگامیکه عرق بدن با این پلیمر در تماس قرار می گیرد، اگر مقدار کمی متابولیت در آن وجود داشته باشد، مایع در بیشتر سوراخ های باز جریان می یابد و هنگامیکه به لایه پلیمر زیرین می رسد، یک جریان الکتریکی قدرتمند می سازد. با این وجود اگر سطح بالایی از متابولیت در عرق موجود باشد، مولکول ها به بسیاری از سوراخ ها وارد می شوند. این بدان معنا است که عرق زیادی نمی تواند به پلیمر برسد و در نتیجه جریان الکتریکی تولید شده، ضعیف تر خواهد بود.

بنابراین با رصد سیگنال های الکتریکی که حسگر تولید می کند، می توان غلظت متابولیت مورد نظر در عرق کاربر را اندازه گیری کرد. غلظت عرق به طور معمول به جریان خون مربوط است. به کارگیری جریان الکتریکی ضعیف مولکول هایی که سوراخ ها را مسدود می کند، از بین می برد و در نتیجه می توان حسگر را چند بار به کار برد.

حسگر به طور معمول خود جریان الکتریکی نامحسوسی در پوست ایجاد می کند تا تولید عرق را تحریک کند.

این تحقیق در ژورنال « نیچر بیومدیکال انجینرینگ» منتشر شده است.