حسگر پوشیدنی نشانه های التهاب را در عرق رصد می نماید - دانشنامه آریایی

التهاب با طیفی از اختلالات ذهنی و بدنی از جمله 3 عامل مرگ و میر در دنیا یعنی بیماری ایسکمیک قلب، سکته مغزی و بیماری مزمن انسدادی ریه (COPD) مرتبط است.

واکنش التهابی روش طبیعی بدن انسان برای مقابله با عفونت و تسریع فرایند عایدی است، اما التهاب مزمن یا طولانی مدت ممکن است به آسیب های جبران ناپذیر بافت بدن منجر گردد. رصد سریع و ساده این نشانگر کلیدی با هدف درمان صورت می گیرد.

سنجش سطح پروتئین واکنش دهنده C یا (CRP) در خون به طور معمول به عنوان نشانگر التهاب استفاده می گردد اما نیازمند تجهیزات آزمایشی پیچیده و پرسنل کارآزموده است تا نمونه خون را تحلیل نمایند.

اکنون محققان انستیتو فناوری کالیفرنیا(کل تک) یک حسگر پوشیدنی نو به نام InflaStat ابداع نموده اند که به طور بی سیم و غیرتهاجمی با مقدار گیری CRP در عرق انسان، التهاب را رصد می نماید.

محققان برای ساخت این حسگر چند چالش را رفع می کردند. یکی از مهمترین آنها ردیابی سخت CRP نسبت به مولکول های دیگر بود. غلظت این ماده در خون بسیار کمتر از نشانگرهای زیستی دیگر است و مولکول های آن بزرگتر هستند. این بدان معنا است که ترشح آنها از جریان خون به عرق سخت تر است.

حسگر نوین از یک قطعه گرافن ساخته شده که با لیزر روی آن حکاکی شده و حاوی منافذ ریزی است که یک سطح بزرگتر فراهم می نمایند. این منافذ حاوی آنتی بادی هایی هستندکه با CRP و مولکول های خاصی به نام ردوکس (با قابلیت فراوری جریان برق اندک در شرایط خاص) پیوند برقرار می نمایند.

نانوذرات طلا در ساختار حسگر به کار رفته اند که هرکدام از آنها حامل یک مجموعه جداگانه از آنتی بادی های ردیاب CRP است. هنگامیکه مولکول های CRP از عرق کاربر وارد حسگر می شوند به ردیاب آنتی بادی و بعلاوه آنتی بادی های موجود در منافذ گرافن می چسبند. نانو ذراتی که به گرافن می چسبند با مولکول های ردوکس واکنش می دهند و یک جریان الکتریکی می سازند که از طریق تجهیزات الکترونیکی متصل به حسگر خوانده می گردد.

از آنجا که هر نانو ذره طلا حاوی تعداد زیادی آنتی بادی ردیاب است، سیگنال مورد نظر که بسیار کوچک است، بسیار قدترمندتر از سیگنال یک مولکول جداگانهCRP خواهد بود.

محققان این حسگر را روی افراد سالم، بیماران مبتلا بهCOPD و شرکت نمایندگانی آزمایش کردند که از کووید19 بهبود یافته بودند. آنها متوجه شدند استفاده از حسگرها برای کاربر راحت است و بعلاوه این ابزارها می توانند اطلاعات نشانگرزیستی التهاب را به شیوه ای غیر تهاجمی و بی سیم جمع آوری نمایند. این داده ها روی یک اپ موبایل نشان داده می گردد.

تحقیق مذکور در ژورنال نیچر بیو مدیکال انجینرینگ منتشر شده است.