اخیرا بیو سنسور جدیدی تولید شده که می‌تواند مشکلات مربوط به سلامتی فرد را شناسایی کند. در این صورت درمان و معالجه بهتر و کارآمدتر خواهد بود.
این سنسور جدید تا چهار سال بعد از کاشتش می‌تواند اطلاعات دقیقی از سطح اکسیژن خون در اختیار ما قرار دهد.
این یافته‌ها گامی مهم در توسعه‌ی تکنیک‌های پزشکی است که به افراد کمک می‌کند بهتر و دقیقتر و براساس اطلاعات هر شخص مداوا شوند.
بیو سنسور معروف به Lumee Oxygen Platform، بر خلاف سایر سنسورهای وارد شده به بدن، در مرحله‌ی پاسخ علیه عوامل خارجی بدن پیروز می‌شود. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که سیستم ایمنی به سایر سنسور حمله می‌کند، در اطراف بیو سنسور یک کپسول کلاژنی تشکیل داده و باعث بروز التهاب می‌شود. این دستگاه به دلیل اتفاقات افتاده تا چند روز پس از ورود به بدن از کار می‌افتد. (اما در گونه‌ای که می‌خواهیم معرفی کنیم این مشکل وجود ندارد.)
بیشتر بخوانید: چگونه عفونت های مزمن سیستم ایمنی را تضعیف می‌کنند؟
Natalie Wisniewski دبیر علمی و مدیر فناوری شرکت توسعه و پیشرفت سنسور Profusa می‌گوید:
ما این سنسورها را سنسورهای یکپارچه شده با بافت می‌نامیم. ای بیو سنسور ها همانند بافت نرم هستند. این سنسورها بسیار متخلخل بوده و بافت به راحتی قادر است در میانش رشد کند. اما سایر سنسورها برخلاف این گونه به دلیل محاصره شدن با کلاژن کاملا ایزوله هستند.
چگونه بیو سنسور را از سیستم ایمنی مخفی کنیم؟
راه حل: بیو سنسور را تنها در ۸ میلیمتری سطح ابتدایی پوست قرار می‌دهیم.
دستگاه با حضور یک مولکول که در حضور اکسیژن فعال می‌شود، شروع به فعالیت می‌کند. پچ را روی پوست و دربالای لامپ می‌چسبانند. سطح اکسیژن از طریق یک خوانشگر دریافت و اطلاعات توسط سیمی به پچ منتقل می‌شود.
محققان سنسور را پس از ۴/۵ سال در بیمار آزمایش کردند. آن‌ها دریافتند که هیچ کاهشی در قدرت دریافت حسگر مشاهده نکردند.
این نتایج اخیرا در ۲۲۵مین نشست ملی انجمن شیمی آمریکا گزارش شد.
سوالی که در این‌جا پیش می‌آید این است که چه چیزی بیو سنسور Profusa را از بقیه جدا می‌کند؟ بر طبق اطلاعات Wisniewski، راز موفقیت در ساختار این سنسور نهفته است.
بیو سنسور سطح و اندازه‌ی کوچکی دارد: ۵mm*50micro و حدود ۶۰% آن را فضای خالی تشکیل می‌دهد. این فضای متخلخل به این دلیل طراحی شده که مایعات به راحتی بتوانند از خلال آن عبور کنند. این سنسور از یک ماده‌ی قابل انعطاف تولید شده که بسیار شبیه بافت انسانی است.
Wisniewski می‌گوید: این یک تضاد مشخص بین سنسورهاست. سایر سنسورها از پلاستیک و فلز ساخته شده و برای سیستم ایمنی یک محرک و عامل بیگانه محسوب می‌شوند. بنابراین آن‌ها به سرعت توسط کپسول کلاژنی احاطه شده و از کار می‌افتند.
بیشتر بخوانید: تولید بافت زنده با پرینتر سه بعدی توسط جوهر باکتریایی!
هدف نهایی بیو سنسور ها چیست؟
بیو سنسور چیز جدیدی نیست. اگر کسی را می‌شناسید که دیابت دارد، ممکن است با سنسور تشخیص سطح گلوکز آشنایی داشته باشید.
اولین سنسور ایمپلنت شده‌ی گلوکز تأیید شده در ایالات متحده FreeStyle Libre Flash Glucose Monitoring System بوده که تا ۱۰ قابلیت استفاده شدن را داشته است. اگرچه سایر سنسورها قند خون را با خون گیری از نوک انگشت انجام می‌دهند، اما هنوز محدودیت عمر قفسه‌ای برای ۱۰ روز را دارند.
Mark Schoenfisch استاد شیمی دانشگاه کارولینای شمالی می‌گوید:
این یک دست آورد عالی است که دستگاه بتواند برای مدت طولانی کارایی داشته باشد.
آزمایشگاه Schoenfisch بر روی بیو سنسور کاشتنی گلوکز به منظور به حداقل رساندن پاسخ سیستم ایمنی بدن و همچنین دسترسی افراد به آن کار می‌کند. Schoenfisch بخشی از موسسه‌ی سنسورهای بالینی است که برای افزایش عمر بیو سنسورها به مدت یکماه یا بیشتر، بر روی آن آزمایشاتی انجام می‌دهد.
در رابطه با Profusa چندین مورد احتیاط وجود دارد. Wisniewski می‌گوید: ممکن است مولکول ارسال کننده‌ی علامت پس از مدتی پوشیده و مخفی شود. این بدین معنی است که گزارش ارسال شده در مدت چهار سال ممکن است زیاد دقیق نباشد.
همچنین، به دلیل اینکه بیو سنسور از نور برای کشاندن اکسیژن به پچ پوست استفاده می‌کند، درنتیجه برای بافت عمیقتر و یا ارگان‌های داخلی فردی کاربرد ندارد.
Wisniewski عقیده دارد که ممکن است بیو سنسور پس از مدتی به گلوکز یا سایر مواد شیمیایی موجود در خون عادت کند و تیم Profusa هنوز برای این مشکل راه حلی نیافته اند.
Schoenfisch می‌گوید:
نحوه‌ی اندازه‌گیری گلوکز و اکسیژن با همدیگر متفاوت است. بنابراین لازم است که در مراحل بعد از گلوکز برای صحت سنسور استفاده کنند.
بنابراین دلایل احتمالی وجود دارد که چرا آن‌ها این آزمایش را اولین بار به‌جای گلوکز با اکسیژن انجام دادند.
Wisniewski می‌گوید: اگرچه از آخرین بیو سنسوری که برای دیابت یا سایر شرایط بکار می‌رفت مدت طولانی گذشته باشد، اما Lumee Oxygen Platform در حال دریافت تأییدیه از سازمان غذا و داروی آمریکا برای استفاده در آینده است. این دستگاه در اروپا مجوز استفاده را دریافت کرده است. اخیرا کارآزمایی بالینی بر روی افرادی با بیماری شریان محیطی که اکسیژن رسانی به بافت‌هایش با مشکل مواجه است، انجام می‌گیرد.
Profusa در تلاش است که دستگاه را به مرحله‌ای برساند که در آن با اتصال دستگاه به یک سیستم همراه دستی همانند موبایل از طریق بلوتوث، سطح اکسیژن خونی را اندازه گیرد. به این صورت این بیو سنسور در منزل نیز به راحتی قابل استفاده است.
Profusaنیز در تلاش است از این شیوه برای اندازه‌گیری سایر مواد شیمیایی همچون گلوکز نیز استفاده کند.
Wisniewskiمی‌گوید:
این بیوسنسورها می‌توانند اطلاعات سلامتی افرادی را که مایل هستند، به راحتی در دسترس قرار دهند. اطلاعات مفیدی که متناسب با شرایط برای آن درمان و راه‌حل مناسب در نظر گرفته می‌شود.
من بسیار مایل هستم تا بدانم در آینده این تکنولوژی چه اثراتی برجای می‌گذارد.
