جتپک، ماشین پرنده و لنزهای تماسی هوشمند جهت ارزیابی سلامت فردی، همه بیش از این که یک محصول تلقی شوند، ایدهی برترند. حال مطالعهای جدید نشان میدهد حداقل ایدهی لنزهای هوشمند یک گام به واقعیت نزدیکتر شده است. لنزهای مجهز به قطعات الکترونیکی شفاف و قابل انعطاف میتوانند سطح گلوکز اشک انسان را اندازهگیری کرده و در صورت بالا بودن آن، به فرد هشدار دهند. البته این لنزها تنها روی حیوانات آزمایش شدهاند؛ اما در صورت داشتن کارآیی مد نظر، راهحل بدون دردی برای ارزیابی قند خون و آگاهی از بالا رفتن آن در افراد دیابتی محسوب میشود. بالا رفتن میزان قند خون در این افراد میتواند موجب کما و حتی شرایط بدتری گردد.
بحث لنزهای تماسی به اصطلاح هوشمند ۴ سال پیش بسیار داغ بود؛ طوری که شرکتهایی همچون Google spinoff Verily Life Sciences در سانفرانسیسکو، کالیفرنیا، این لنزها را به عنوان ابزاری که در آینده میتوانند گلوکز خون را اندازهگیری کرده و حتی سرطان را شناسایی کنند، معرفی کردند. تلاشهای اولیه در جهت ساخت این لنزها با جاسازی قطعات الکترونیکی سخت و غیرشفاف در لنزهای سخت همراه بود؛ اما افراد با این لنزها احساس راحتی نکرده و اندازهگیریهای گلوکز چندان دقیق و معتبر نبود.
مقالهی مرتبط: پتنت جدید گوگل برای ایمپلنت چشمی
در جهت حل این مشکلات، گروهی از محققان به سرپرستی Jihun Park، دانشمند مواد از مؤسسهی ملی علم و تکنولوژی Ulsan در کرهی جنوبی، مؤفق به طراحی اجزای موردنیاز از قطعات الکترونیکی نرم و قابل انعطاف و تا حد امکان شفاف گشتند. این اجزا شامل دو ابزار آنتن و رکتیفایر۱ بود که سیگنالهای رادیوفرکانس را از ترانسمیتر۲ مجاور دریافت کرده و به الکتریسیته تبدیل میکند. بدین ترتیب، این الکتریسیته انرژی لازم برای سنسور گلوکز و یک دیود نوری کوچک سبز رنگ (LED) را تأمین میکند. دیود مذکور میدرخشد و در آینه قابل مشاهده است؛ اما با بینایی شخص تداخل ندارد. با تشخیص بالا بودن گلوکز توسط سنسور، LED خاموش شده و به فرد هشدار میدهد که میزان انسولین خود را تنظیم کند.
به گفتهی Park، محققان نتوانستند تمامی اجزا را قابل انعطاف بسازند. به عنوان مثال، سنسور گلوکز شامل دو پد سخت سیلیکونی است؛ اما برای آن که لنز در کل قابلیت انعطاف داشته باشد، دانشمندان این اجزای سخت را بر “islands” یا به اصطلاح جزایر فوقنازک قرار داده و سپس آنها را با شبکهای از سیمهای منعطف بسیار نازک به هم وصل کردند؛ طوری که برای شخص قابل مشاهده نیست. این جزایر متصل قادر به حرکت و کشیدگی مستقل بوده و این امر در حالت تئوری، استفاده از لنز را بسیار راحت میکند. به ادعای Park، اجزای الکترونیکی مورداستفاده به قدری نازک هستند که فرد متوجهشان نمیشود؛ در اقع ضخامت آنها تنها یکصدم ضخامت لنز نرمی است که داخل آن جاسازی شدهاند. تیم Park لنزهای خود را هنوز بر انسان آزمایش نکرده است؛ اما در خرگوشهای موردآزمایش عوارض سوئی دیده نشده و به دقت سطح قند خون حیوانات اندازهگیری شد.
به گفتهی David Walt، متخصص مؤسسهی Wyss دانشگاه هاروارد در بوستون که در پروژه همکاری نداشته است، ترکیب اجزای الکترونیکی قابل انعطاف و LED جدید بسیار قابل توجه است. اگرچه این لنزهای هوشمند قبل از این که به قفسهی داروخانهها برسند، راهی در پیش دارند. یکی از مسائل مطرح آن که سنسور گلوکز برای اتصال به قند و اندازهگیری میزان آن به آنزیم گلوکز اکسیداز نیاز دارد؛ اما این اتصال تولید هیدروژن پراکسید را در پی دارد. ترکیبی واکنشدهنده که میتواند موجب آسیب چشم شود. همچنین با گذر زمان میزان گلوکز اکسیداز لنز کاهش مییابد. در نتیجه محققان باید راهی پیداکنند که به طور مستمر میزان گلوکز اندازهگیریشده توسط سنسور را کالیبره کند.
پینوشت
۱-رکتیفایر یا یکسوساز وسیلهای است که جریان متناوب را به مستقیم تبدیل میکند.
۲-ترانسمیتر ابزاری است که میتواند یک کمیت فیزیکی را اندازه گیری کرده و آن را به مکانی دورتر انتقال دهد.