28 يونيو 2023 – يمكن للساعة الذكية أن تخبرك كثيرًا عن صحتك ، ولكن للحماية من التهديدات الكبيرة مثل مرض السكري وأمراض القلب ، تظل اختبارات الدم هي المعيار الذهبي – في الوقت الحالي.
في يوم من الأيام ، يمكن أن تعطيك الرقعة القابلة للارتداء نفس المعلومات ، مطروحًا منها الوخز في الذراع والشليب إلى عيادة الطبيب.
سوف تتعقب اللصقة علامات السوائل الموجودة تحت الجلد ، بين الخلايا وحولها ، والتي تسمى السائل الخلالي.
إذا سبق لك أن رأيت أو استخدمت جهاز مراقبة الجلوكوز المستمر ، فأنت قد لمحت هذا المستقبل بالفعل. تستخدم هذه البقع الجلدية ، التي تُلبس عادةً على الجزء الخلفي من الجزء العلوي من الذراع ، السائل الخلالي لتتبع مستويات السكر في الدم في الوقت الفعلي.
يسأل العلماء الآن: ما الذي يمكن أن تساعدنا هذه التقنية في قياسه أيضًا؟
قال جوزيف وانج ، دكتوراه ، أستاذ الهندسة النانوية في جامعة كاليفورنيا سان دييغو: “الرؤية في النهاية هي تطوير مختبر تحت الجلد”.
النتيجة: يمكن أن تصبح جميع أعمالك المخبرية – الكوليسترول ، والهرمونات ، والإلكتروليتات ، وأكثر من ذلك – تفعلها بنفسك ، مما يخفف الأعباء عن نظام الرعاية الصحية ويمكّنك من الحصول على معلومات في الوقت الحقيقي من الدرجة السريرية حول صحتك.
كيف يعمل؟
قد يكون الوصول إلى العرق واللعاب أسهل ، لكن السائل الخلالي هو مرآة أفضل للدم. يتسرب من الأوعية الدموية الدقيقة (الشعيرات الدموية) ، ويحمل العناصر الغذائية إلى الجلد ويزيل الفضلات منه.
لالتقاط هذا السائل ، تحتوي كل شاشة إما على سلك صغير أو مجموعة من الإبر الدقيقة التي يبلغ طولها أقل من المليمتر والتي تخترق الجلد لأيام أو أسابيع أو مهما طالت مدة ارتدائه. قال وانغ: “أنت لا تشعر بذلك”. “بمجرد أن تضعه على الجلد ، فإنك تنسى ذلك.”
يتم تصنيع الإبر الدقيقة أو الأسلاك من بوليمر يمتص السائل ، والذي يتدفق إلى مستشعر كيميائي حيوي يستهدف العلامة التي تريد قياسها.
تعود أقدم براءات الاختراع لهذه التقنية إلى التسعينيات (تم طرح أول أجهزة مراقبة الجلوكوز القابلة للارتداء للاستخدام المنزلي في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين) ، ولكن أجهزة الاستشعار قطعت شوطًا طويلاً منذ ذلك الحين ، وأصبحت أصغر حجمًا وأكثر دقة وأكثر تطوراً.
تستخدم مستشعرات الجلوكوز إنزيمًا يتفاعل مع الجلوكوز للكشف عن تركيزه في الدم. يركز بعض الباحثين – مثل Jason Heikenfeld ، دكتوراه ، وفريقه في جامعة Cincinnati – على “aptamers” ، وهي خيوط مفردة قصيرة من الحمض النووي التي ترتبط بالجزيئات المستهدفة. قال: “يمكنك الاستفادة من قدرة الجسم على توليد أشياء لانتزاع إبرة في كومة قش”.
الصورة الاكبر
قال Heikenfeld مع تقدم سكاننا في السن وتكاليف الرعاية الصحية لدينا بشكل كبير ، وبنيتنا التحتية الطبية وقوة العمل لدينا ضعيفة ، فإننا نشهد دفعة من أجل الطب اللامركزي. مثل تقنيات المراقبة المنزلية الأخرى ، يعد استشعار السائل الخلالي بالراحة وسهولة الوصول إلى الرعاية.
قال Justin T. Baca ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، أستاذ مشارك في جامعة نيو مكسيكو: “هناك الكثير الذي يمكنك القيام به عبر التطبيب عن بعد ، عبر الهاتف”. “لكننا لم نتوصل بعد إلى معرفة كيفية جمع عينات حيوية موثوقة وتحليلها عن بُعد.”
على عكس اختبار الدم التقليدي ، الذي يعطي لقطة صحية لنقطة زمنية واحدة ، فإن هذه الأجهزة تتعقب البيانات باستمرار ، وتكشف عن الاتجاهات وتساعد الأطباء على اكتشاف التهديدات القادمة في وقت مبكر.
خذ الكيتونات ، على سبيل المثال ، مادة كيميائية مصنوعة في الكبد لأنها تكسر الدهون. يمكن أن تؤدي المستويات المرتفعة لدى مرضى السكري إلى حالة مهددة للحياة تسمى الحماض الكيتوني السكري ، والتي غالبًا ما تتراكم ببطء ويمكن التغاضي عنها في المراحل المبكرة.
يستخدم باكا وآخرون السائل الخلالي للكشف المستمر عن مستويات الكيتون في الدم.
قال باكا: “من المحتمل أن تكون بمثابة علامة تحذير مبكرة بأن شخصًا ما يحتاج إما إلى الفحص أو الحصول على الماء أو الحصول على بعض الأنسولين” ، “نوع من التشخيص المبكر لتجنب زيارة المستشفى في وقت لاحق.”
إليك الأشياء الأخرى التي يمكن أن تساعدنا هذه التقنية في القيام بها:
إدارة الأمراض المزمنة
قال Heikenfeld إن رؤية التأثير الصحي للأدوية والنظام الغذائي في الوقت الفعلي يمكن أن يحفز المرضى على الالتزام بخطط العلاج الخاصة بهم. الباحثون في تايوان تطوير الاختبار يمكن أن يساعد الأشخاص المصابين بأمراض الكلى المزمنة على تتبع مستويات السيستاتين C ، وهو بروتين يرتفع مع انخفاض وظائف الكلى. يمكن لمرضى القلب أن يلاحظوا انخفاض مستويات الكوليسترول لديهم بمرور الوقت ، وبالطبع يمكن لمرضى السكري بالفعل تتبع مستوى الجلوكوز.
مراقبة الأدوية التي تستلزم وصفة طبية
يمكن لمقدمي الخدمات مراقبة مستويات الأدوية في جسم المريض – مثل المضادات الحيوية للعدوى – لمعرفة كيفية استقلابها ، وضبط الجرعة حسب الحاجة ، كما قال هيكنفيلد.
علاج الإجهاد والهرمونات
يمكن أن يساعدنا السائل الخلالي في قياس مستويات الهرمونات ، مثل هرمون الإجهاد الكورتيزول.
طور علماء في المملكة المتحدة والنرويج جهازًا يرتديه الخصر ويجمع عينات السائل الخلالي بشكل مستمر لمدة تصل إلى 3 أيام. في دراستهم ، تم إرسال العينات للتحليل ، ولكن في يوم من الأيام يمكن تزويد الجهاز بجهاز استشعار لمراقبة هرمون واحد في الوقت الفعلي ، كما قال مؤلف الدراسة توماس أبتون ، دكتوراه ، زميل أبحاث إكلينيكية في جامعة بريستول في إنجلترا. وقال: “هناك اهتمام كبير بمراقبة الكورتيزول في الوقت الحقيقي”.
من بين أولئك الذين يمكن أن يستفيدوا: المرضى الذين يعانون من نقص في الهرمونات ، أو عمال النوبات الليلية الذين يعانون من إيقاعات الساعة البيولوجية الفاسدة ، أو أي شخص يريد مراقبة استجابتهم للتوتر.
الأداء البشري والعافية
يمكن للرياضيين استخدام أجهزة مراقبة الجلوكوز واللاكتات لتحسين التدريب ووقت الاسترداد والنظام الغذائي. على حمية الكيتو؟ يمكن أن تساعدك الشاشة في ضبط كمية الكربوهيدرات التي تتناولها بناءً على مستويات الكيتون لديك. مشاريع أناليت أبوت تعمل المجموعة على مستشعرات الكحول في الدم ، وهي مفيدة لأي شخص يريد تجنب الإفراط في تناول الطعام.
متى يمكنك الحصول على واحدة؟
كانت الأبحاث المبكرة واعدة ، ولكن هناك حاجة إلى المزيد قبل التحقق من مستشعرات السائل الخلالي والموافقة عليها.
التصنيع سيكون تحديا. قال Heikenfeld إن إنتاج هذه المستشعرات على نطاق واسع ، دون التضحية بالاتساق أو الجودة ، لن يكون رخيصًا. استغرق تطوير أجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة اليوم عقودًا ومئات الملايين من الدولارات.
ومع ذلك ، فقد تم وضع الأساس.
قال Heikenfeld: “نظرًا لأننا جميعًا نركز بشكل أكبر على السائل الخلالي ، فهناك خارطة طريق مثبتة للنجاح قامت شركات التشخيص الكبرى على مدى عقود بتقطيع أسنانها”.
قال وانغ إن العلماء في الوقت الحالي يقومون بتنقية أجهزة الاستشعار ومعرفة كيفية حمايتها من سوائل الجسم الأخرى أثناء استخدامها. ولكن إذا اجتمع كل ذلك معًا ، فقد تغير النتيجة قواعد اللعبة.
وقال إن معمل وانج يطور نظامًا يمكنه مراقبة الجلوكوز واللاكتات أو الجلوكوز والكحول – والتي يمكن أن تصبح متاحة في أقل من عامين.
توقع وانج أنه في العقد القادم ، سنكون قادرين على قياس عشرات العلامات باستخدام رقعة واحدة بسيطة.
More Stories
الصيام المتقطع مقابل عد السعرات الحرارية لمرض السكري من النوع 2
التهاب المفاصل الروماتويدي: هل تنفع العلاجات المنزلية؟
سرطان الرئة EGFR لدى الشعوب الآسيوية