إعداد: محمد عزالدين
طور فريق من الباحثين الأمريكيين في جامعة بنسلفانيا، رقاقة لاصقة، تراقب الصحة من خلال رصد كمية الجلوكوز ودرجة الحموضة والحرارة في العرق، وإرسال المعلومات الخاصة بحالة الجسم إلى حاسوب لاسكلي، وتساعد على تشخيص الأمراض مثل السكري وطرق العلاج.
وقال هوانيو لاري تشنغ، الأستاذ في الجامعة والباحث الرئيسي في الدراسة: «تعد هذه الرقاقة طفرة في تقنية مراقبة العرق، لإمكانيتها قياس مستويات الجلوكوز بحساسية عالية واستقرار لمدة تصل إلى ثلاثة أسابيع، على عكس أجهزة الاستشعار السابقة التي كانت محدودة الأداء والدقة، علاوة على أنها ميسورة الكلفة وسهلة الاستخدام، ويمكنها إرسال البيانات لاسلكياً إلى جهاز لتحليلها، وهي مفيدة بطرق مختلفة، مثل اكتشاف الأمراض وعلاجها، وتصميم العلاجات الطبية، وتحسين التغذية بناء على الاحتياجات الفردية».
وأضاف: «قياس المؤشرات الحيوية في العرق ليس بالأمر السهل، لأنها موجودة بتركيزات منخفضة جداً وتختلف اعتماداً على عوامل مثل التمارين والنظام الغذائي والبيئة، وواجهت مستشعرات العرق السابقة قيودا مثل الحساسية المنخفضة ومساحة السطح المحدودة وضعف الاستقرار».
وللتغلب على هذه التحديات، استخدم الباحثون مادة جديدة تسمى الجرافين المستحث بالليزر كقاعدة لجهاز الاستشعار الخاص بهم، وهي مادة مرنة وسهلة الصنع تتكون من ذرات الكربون المرتبة في نمط خلية العسل، معززة بشبكة مطبوعة بتقنية الأبعاد الثلاثية، تتكون من الذهب والفضة والمواد النانوية مصنوعة من الكربون، ما زاد من الموصلية ومقاومة الأكسدة والتكتل من المواد. وهذه الرقعة التي يبلغ حجمها نحو طابعين بريديين، قابلة للارتداء بتثبتها على الجلد بشريط لاصق، وتقوم بنقل البيانات لاسلكياً إلى جهاز حاسوب أو جهاز محمول للمراقبة والتحليل.
وتقيس الرقاقة مستويات الجلوكوز في العرق عن طريق استشعار أكسدة الجلوكوز على سطحه، وتولد عملية الأكسدة تغيراً حالياً أو محتملاً يتناسب مع تركيز الجلوكوز، وقياس مستويات الأس الهيدروجيني في العرق عن طريق استشعار أيونات الهيدروجين في المحلول.
وأكد تشنغ أن الرقاقة تساعد على تشخيص وعلاج أمراض مثل السكري، الذي يمكن أن يسبب ارتفاع أو انخفاض مستوياته في الدم، مضاعفات خطِرة مثل تلف الأعصاب والفشل الكلوي والعمى. من خلال مراقبة مستويات الجلوكوز في العرق، وتساعد مرضى السكري على ضبط علاجهم ونظامهم الغذائي ونمط حياتهم.
