بررسی عرق بدن انسان با کمک یک حسگر پوشیدنی

مجله آنلاین موبنا – به گزارش فلیپبرد، پژوهشگران “دانشگاه سائو پائولو”(USP) برزیل با همکاری پژوهشگران “دانشگاه ایالتی سائوپائولو”(UNESP)، “دانشگاه آراراکوارا”(UNIARA)، “دانشگاه کمپیناس”(UNICAMP) و “آزمایشگاه ملی نانوفناوری برزیل”(LNNano)، یک حسگر پوشیدنی ابداع کرده‌اند که روی یک نانوسلولز میکروبی که پلیمری طبیعی است، چاپ می‌شود.

این حسگر که به پوست می‌چسبد، جایگزین بهتری برای حسگرهای متداول است که روی سطوح پلاستیکی چاپ می‌شوند. از این حسگر می‌توان برای تشخیص و بررسی غیرتهاجمی مایعاتی که در عرق بدن وجود دارند، استفاده کرد.

“روبسون روزا دا سیلوا”(Robson Rosa da Silva)، نویسنده ارشد این پروژه گفت: نانوسلولز میکروبی، یک پلیمر صد در صد طبیعی است که توسط باکتری از شکر تولید می‌شود. مزیت اصلی این پلیمر طبیعی نسبت به پلاستیک این است که می‌تواند اتصال بهتری با پوست انسان برقرار کند. این پلیمر سال‌هاست که در کنار کاربردهای دیگر، برای پانسمان زخم نیز به کار می‌رود اما تاکنون به عنوان زیرلایه یک حسگر الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار نگرفته بود.

یکی از مشکلات قرار گرفتن حسگرهای پوشیدنی روی زیرلایه‌های پلاستیکی این است که تعریق، سدی را میان پوست و حسگر ایجاد می‌کند و مانع تشخیص حساسیت‌ها می‌شود. سیلوا ادامه داد: نانوسلولز کاملا قابلیت تنفس دارد و به عرق امکان می‌دهد تا به لایه فعال الکترود برسد.

این حسگر، یک مستطیل کوچک چسبنده است که ۱/۵ سانتی‌متر طول و ۰/۵ سانتی‌متر پهنا دارد و به باریکی یک ورقه کاغذ است. این حسگر می‌تواند زیست‌نشانگرهایی مانند سدیم، پتاسیم، اسید اوریک، لاکتیک اسید و گلوکز را شناسایی کند.

سیلوا اضافه کرد: این مواد در جریان خون در حال گردش هستند و می‌توان آنها را در عرق هم شناسایی کرد. بررسی دیابت می‌تواند یکی از کاربردهای احتمالی این حسگر نانوسلولز باشد. یکی از کاربردهای دیگر آن، کنترل هورمون زنان به واسطه شناسایی هورمون استرادیول است.

از این حسگر می‌توان برای تشخیص وجود آلاینده‌های جوی در ارگانیسم‌ها نیز استفاده کرد.

سیلوا گفت: ما برای اثبات این موضوع، حسگر را در معرض سطح پایینی از فلزات سمی مانند سرب و کادمیم قرار دادیم و نتایج بررسی، مثبت بود.

واحدهای شناسایی، با استفاده از یک چاپگر نیمه‌اتوماتیک سیلک و به همراه خمیری حاوی تراکم بالایی از ذرات کربن، روی لایه نانوسلولز میکروبی چاپ شد. انتخاب کربن به خاطر قابلیت بالای آن در رسانایی الکتریکی است. “پاولو آگوستو ریموندو پریرا”(Paulo Augusto Raymundo Pereira)، از نویسندگان این پژوهش گفت: واکنش‌های شیمیایی اکسایش- کاهش، سیگنال الکتریکی تولید می‌کنند که به اندازه‌گیری تراکم متابولیت مورد نظر می‌پردازد.

وی افزود: حسگر به دستگاه موسوم به “پتانسیواستات”(Potentiostat) متصل می‌شود که بررسی‌های الکتروشیمیایی را به وسیله تغییرات جریان الکتریکی انجام می‌دهد. داده‌های به دست آمده، به رایانه انتقال می‌یابند و به صورت منحنی‌های استاندارد ظاهر می‌شوند.

پژوهشگران در حال حاضر به بررسی کاربرد این حسگر در کشف دارو مشغول هستند و سعی دارند امکان کاربرد تجاری آن را فراهم کنند.

این پژوهش، در مجله “Talanta” به چاپ رسید.

 منبع: ایسنا