خداحافظی با سوزن آمپول؛ تشخیص مخاطرات سلامتی از طریق تنفس

باشگاه خبرنگاران جوان - وبگاه سای‌تِک‌دِیلی در گزارشی آورده است: اگر تا به حال در آزمایشگاه منتظر مانده باشید تا از شما نمونه خون بگیرند، احتمالاً آرزو کرده‌اید که کاش امکان داشت بدون استفاده از سوزن به همین اطلاعات دسترسی پیدا کرد.

با وجود پیشرفت‌های پزشکی فراوان در قرن بیستم، تشخیص مولکول‌ها تا حد زیادی به نمونه‌های مایع مانند خون متکی بوده است؛ اما گروهی از پژوهشگران دانشگاه شیکاگو احتمالاً با پژوهش جدید خود می‌توانند جایگزینی برای آن ارائه دهند. این دانشمندان یک دستگاه کوچک و قابل حمل ساخته‌اند که می‌تواند مولکول‌های موجود در هوا را جمع‌آوری و شناسایی کند. این پیشرفت مهم دارای قابلیت استفاده در پزشکی و بهداشت عمومی است.

این دستگاه ABLE نامیده می‌شود که سرواژه Airborne Biomarker Localization Engine به معنای موتور مکان‌یابی نشانگر‌های زیستی هوابرد است. ABLE احتمالاً روزی خواهد توانست ویروس‌ها یا باکتری‌های موجود در هوا را در بیمارستان‌ها و فضا‌های عمومی شناسایی و به نظارت بر نوزادان کمک یا قند خون افراد مبتلا به دیابت را از تنفس آنها اندازه‌گیری کند. اندازه کل این دستگاه فقط چهار در هشت اینچ (۱۶.۱۰ در ۳۲.۲۰ سانتی‌متر) است.

تبدیل هوا به مایع

از دهه‌ها پیش، تشخیص مولکول‌ها در هوا دشوارتر از تشخیص همان مولکول‌ها در مایعات بوده است؛ به همین دلیل است که پزشکان به آزمایش خون متکی هستند و افراد مبتلا به دیابت معمولاً باید برای کنترل روزانه قند خون خود از سوزن استفاده کنند. حتی دستگاه‌های خانگی تشخیص ابتلا به کووید، که بسیاری از افراد از آن استفاده می‌کنند، نیز نیازمند استفاده از قطرات مایع است؛ به همین دلیل دانشمندان یادشده تلاش کردند با یافتن راهی برای تبدیل هوا به مایع و آسان‌تر کردن خواندن آن، این مشکل را حل کنند.

آنها یک سامانه چندبخشی طراحی کردند. ابتدا، یک پمپ، هوا را برای خواندن مکش می‌کند. سپس، یک مرطوب‌کننده، بخار آب را اضافه می‌کند و یک سامانه خنک‌کننده مینیاتوری، دما را کاهش می‌دهد؛ این باعث می‌شود هوا متراکم و به مایع تبدیل شود و ذرات مربوطه در داخل آن معلق بمانند. قطرات از یک سطح فوق‌العاده صیقلی مخصوص، پایین می‌لغزند و در یک مخزن کوچک جمع می‌شوند. از آنجا، حسگر‌ها می‌توانند به‌راحتی غلظت مولکول‌ها را در مایع با استفاده از تجهیزات پیش‌ساخته و در دسترس برای شناسایی مایع، تشخیص دهند.

آنها با انجام آزمایش‌های بیشتر دریافتند که می‌توانند با استفاده از این دستگاه، با موفقیت، سطح قند خون را از تنفس تشخیص دهند، باکتری‌ای‌کولای موجود در هوا را شناسایی و نشانگر‌های التهاب را از قفس موش‌هایی با میکروبیوم ضعیف روده جمع‌آوری کنند.

پژوهشگران می‌توانند کاربرد‌های فراوان دیگری را نیز برای این دستگاه تصور کنند؛ اما یک چالش وجود دارد: توانایی تشخیص آسان مولکول‌های موجود در هوا آنقدر جدید است که دانشمندان حتی هنوز نمی‌دانند برای یافتن چه مولکول‌هایی باید جست‌و‌جو کنند؛ آنها همچنین می‌خواهند طراحی این دستگاه را اصلاح و آن را کوچکتر کنند تا پوشیدنی شود.

منبع: ایرنا