قرص هوشمندی که قند خون را کنترل می‌کند

سطح گلوکز روده یکی از شاخص‌های اصلی سلامت کلی دستگاه گوارش است و روش فعلی اندازه گیری آن با قرار دادن کاتیتر (یا فروکاو/ لوله مخصوص پزشکی catheter) در گلوی بیمار انجام می شود. با این حال، به زودی یک «قرص هوشمند» قابل بلعیدن می‌تواند این کار را با سهولت بیشتر و مزاحمت کمتر برای بیمار انجام دهد.

این قرص که در حال حاضر در دانشگاه کالیفرنیا-سن دیگو در حال طی مراحل توسعه و ساخت است، در واقع ترکیبی از یک حسگر زیستی و یک سلول سوخت زیستی است که در یک پوسته پلیمری تولید شده با چاپ سه‌بُعدی قرار دارد. این قرص هوشمند پس از بلع، به طور مداوم سطح گلوکز را در روده کوچک اندازه گیری کرده مضاف بر اینکه از همان گلوکز به عنوان سوخت مورد نیاز خود استفاده می کند.

این قرص در فواصل زمانی منظم، داده‌ها و اطلاعات برداشتی خود را با استفاده از یک تکنیک کم مصرف (انرژی) به نام «ارتباط مغناطیسی بدن انسان» به صورت بی سیم انتقال می دهد. به طور خلاصه، این کار شامل ارسال پالس‌های مغناطیسی بسیار کم‌نیرو از میان بافت بدن بیمار است که از طریق یک دستگاه مجهز به سیم‌پیچ گیرنده که در قسمت بیرونی بدن پوشیده می شود، شناسایی و رمزگشایی می شود.

در آزمایش‌هایی که روی خوک‌ها (دستگاه گوارشی مشابه انسان دارند) انجام شد، این قرص با موفقیت سطح گلوکز را در روده کوچک به مدت ۱۴ ساعت تحت نظارت قرار داد. در این مدت، بسته به هر آزمایش مجزا، داده‌ها را به طور فوری و همزمان (REAL-TIME) هر پنج ثانیه به مدت دو تا پنج ساعت ارسال کرد و در نهایت با مدفوع دفع شد.

این قرص هوشمند قبل از اینکه بتواند در انسان استفاده شود باید کمی کوچکتر شود. در حال حاضر ۲.۶ سانتی متر طول و ۹ میلی متر عرض دارد. همچنین طبق برنامه لازم است که حسگرهای بیشتری افزوده شوند.

«ارنستو د لاپاز آندرس» فارغ التحصیل نانومهندسی و نویسنده اول این مقاله در خصوص این تحقیق گفت: با توجه به اینکه دستگاه گوارش دارای تغییرات دینامیکی pH، دما و غلظت اکسیژن است، پیش‌بینی شده است که در آینده روش‌های حسگری اضافی برای توضیح این تفاوت‌ها مورد استفاده قرار گیرند.

این مقاله به تازگی در نشریه «ارتباطات طبیعت» (Nature Communications) منتشر شده است و به عنوان یک نکته جالب، دانشمندان دانشگاه RMIT استرالیا نیز یک قرص روده «هوشمند» ساخته اند که داده ها را در مورد سطح گاز روده اندازه گیری کرده و انتقال می دهد.

۵۸۵۸