ساخت پایشگر دقیق قند خون با قطب نمای تلفن همراه
به گزارش ایزو وب، دانشمندان موفق شدند قطب نمای تلفن همراه را به یک دستگاه پایش قند خون تبدیل کنند.
به گزارش ایزو وب به نقل از ایسنا، مغناطیس سنج یا قطب نمای داخلی تقریبا در همه تلفن های همراه فعلی یافت می شود که جهت میدان مغناطیسی زمین را تشخیص و اطلاعات ناوبری حیاتی را عرضه می دهد.
به نقل از آی ای، حالا به لطف یک تکنولوژی جدید، یک مغناطیس سنج استاندارد تلفن همراه می تواند کاربرد کاملا متفاوتی داشته باشد.
این سیستم جدید، تلفن های همراه را قادر می سازد تا سطح گلوکز را که نشانگر دیابت است، با دقت بسیار عالی اندازه گیری کنند.
ضمن این که چندین شاخص زیست پزشکی دیگر می توانند با استفاده از روشی مشابه به سرعت و به صورت مقرون به صرفه اندازه گیری شوند.
ساختار مواد مغناطیسی مغناطیس سنج در پاسخ به محرک های بیولوژیکی یا محیطی تغییر می کند. این خصوصیت می تواند به تشخیص یا نظارت بر بیماری کمک نماید.
اندازه گیری با استفاده از یک هیدروژل جدید
دانشمندان در تحقیقات اثبات مفهوم خود، یک چاله مینیاتوری حاوی محلول مورد بررسی و یک نوار هیدروژل را به یک تلفن همراه متصل کردند. این هیدروژل یک ماده متخلخل است که با غوطه ور شدن در آب منبسط می شود.
پژوهشگران این هیدروژل را برای انبساط یا انقباض در پاسخ به وجود گلوکز یا مقادیر pH ساخته اند. آنها داخل این هیدروژل، ذرات مغناطیسی میکروسکوپی را کاشتند.
پژوهشگران می گویند، تغییرات در سطوح pH با خیلی از مشکلات بیولوژیکی مرتبط می باشد و انبساط و انقباض هیدروژل ها سبب می شود که ذرات مغناطیسی نسبت به مغناطیس سنج تلفن همراه در جهات مختلف مهاجرت کنند.
این به مغناطیس سنج اجازه می دهد تا تغییرات مرتبط در قدرت میدان مغناطیسی را تشخیص دهد و بسنجد.
دانشمندان با استفاده از این روش توانستند غلظت گلوکز را تا چند میلیونیم مول تشخیص دهند. مول یک واحد اندازه گیری است که تعداد معینی از اتم ها یا مولکول های یک ماده را نشان داده است.
به قول پژوهشگران، در حالیکه میتوان از یک قطره خون برای پایش گلوکز در خانه استفاده کرد، اما چنین حساسیت بالایی امکان دارد در نهایت امکان آزمایش معمول برای گلوکز در بزاق را فراهم آورد که غلظت قند بسیار کمتری دارد.
کاربردهای متنوع در آزمایش
هیدروژل هایی که مهندسی شده اند یا اصطلاحا «هوشمند» هستند، مانند همین نمونه ای که توسط این تیم استفاده می شود، می توانند به انواع مختلفی از مواد واکنش نشان دهند که پژوهشگران حوزه پزشکی امکان دارد بخواهند آنها را ارزیابی کنند. آنها همینطور نسبتاً آسان ساخته می شوند و ارزان هستند.
این تیم در مطالعات خود لایه های منفرد از دو هیدروژل مجزا را لایه بندی کردند. هر هیدروژل با انقباض و انبساط با سرعت متفاوت به pH یا گلوکز پاسخ می دهد.
این لایه ها تحرک هیدروژل ها را می افزایند که این امر نظارت بر تغییرات قدرت میدان مغناطیسی را برای مغناطیس سنج ساده تر می کند.
پژوهشگران ادعا می کنند که بزودی قادر خواهند بود هیستامین ها، پروتئین های خاص و دی ان ای را در غلظت های کمتر از چند ۱۰ نانومول شناسایی کنند. این یعنی بزودی قدرت تشخیص مقادیر یک میلیاردم مول را خواهند داشت.
این پیشرفت می تواند بسیار مفید باشد. بعنوان مثال، تشخیص هیستامین ها معمولا شامل جمع آوری ادرار ۲۴ ساعته و یک مطالعه آزمایشگاهی پیچیده است. پزشکان معمولا هیستامین ها را در ادرار در غلظت های بین ۴۵ تا ۱۹۰ نانومول شناسایی می کنند.
مارک فریس پژوهشگر این مطالعه در اطلاعیه ای اظهار داشت: آزمایش در خانه با استفاده از یک مغناطیس سنج تلفن همراه حساس به غلظت های نانومولی سبب می شود اندازه گیری ها با دردسر کمتری انجام شوند.
بهبود حساسیت بخصوص زمانیکه مقادیر محدودی از یک ماده برای آزمایش در دسترس باشد، بسیار مهم می شود.
طبق تحقیقات این تیم، یک مغناطیس سنج تلفن هوشمند می تواند سطوح pH را با کسری از هزینه و با همان حساسیت یک دستگاه پیشرفته که هزاران دلار قیمت دارد، آزمایش کند.
نوارهای آزمایش هیدروژل
یک دانشمند محیط زیست می تواند pH نمونه های آب زیرزمینی را در محل با دقت بیشتری نسبت به نوار آزمایش تورنسل تحلیل و بررسی کند. همینطور آبجوسازان و نانوایان می توانند از مغناطیس سنج برای آزمایش سریع pH مایعات مختلف برای تکمیل کار خود استفاده نمایند.
حالا دانشمندان برای اطمینان از ماندگاری طولانی این نوارهای آزمایش هیدروژل و قابلیت تولید انبوه آنها باید راهی برای سودآوری سنجش با تلفن همراه بیاندیشند.
در حالت ایده آل، آنها باید نوارهای هیدروژل را طوری طراحی نمایند که سریع تر به محرک های محیطی پاسخ دهند تا اندازه گیری ها را تسریع کنند.
این تیم از موسسه ملی استاندارد و فناوری(NIST) تحقیقات خویش را در مجله Nature Communications منتشر نموده است.
منبع: ایزو وب
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب