ابتكار رائد... ضمادة إلكترونية تمكِّنك من مراقبة صحتك عَبر «إصبعك»

قد تجعل التكنولوجيا الجديدة من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو -الظاهرة في الصورة- من السهل إلى حد بعيد مراقبة العلامات الصحية الحيوية للمرضى (شيشاو دينغ)
قد تجعل التكنولوجيا الجديدة من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو -الظاهرة في الصورة- من السهل إلى حد بعيد مراقبة العلامات الصحية الحيوية للمرضى (شيشاو دينغ)
TT

ابتكار رائد... ضمادة إلكترونية تمكِّنك من مراقبة صحتك عَبر «إصبعك»

قد تجعل التكنولوجيا الجديدة من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو -الظاهرة في الصورة- من السهل إلى حد بعيد مراقبة العلامات الصحية الحيوية للمرضى (شيشاو دينغ)
قد تجعل التكنولوجيا الجديدة من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو -الظاهرة في الصورة- من السهل إلى حد بعيد مراقبة العلامات الصحية الحيوية للمرضى (شيشاو دينغ)

طور المهندسون في جامعة كاليفورنيا سان دييغو لفافة إلكترونية للأصابع، تراقب مستويات المؤشرات الصحية المهمة -مثل الغلوكوز والفيتامينات وحتى الأدوية- باستخدام العَرَق البشري فقط، وفقاً لما ذكرته الجامعة في بيان نقلته شبكة «فوكس نيوز».

ووفق التقرير، فإن الابتكار القابل للارتداء سهل مثل ارتداء ضمادة لاصقة.

وقال الدكتور جوزيف وانغ -وهو أستاذ في قسم الهندسة الكيميائية والنانوية في عائلة أيسو يوفينغ لي في جامعة كاليفورنيا سان دييغو- لـ«فوكس نيوز»: «هذا هو أول عرض لمنصة كاملة للعرق (الاستخراج والاستشعار) من دون كهرباء، والتي تمكن من المراقبة غير الجراحية لكثير من المؤشرات الحيوية لدعم مجموعة واسعة من السيناريوهات العملية في مراقبة الرعاية الصحية الشخصية وإدارة العافية».

ويمكن أن يُلَفَّ الجهاز القابل للارتداء بشكل مريح حول الإصبع، ويستمد قوته من عرق أطراف الإصبع، وفقاً للباحثين.

وحسب البيان، فإن أطراف الأصابع -على الرغم من صغر حجمها- تعد من أكثر مناطق الجسم إنتاجاً للعرق؛ حيث تحتوي كل منها على أكثر من ألف غدة عرقية.

وتم تصنيع الجهاز من مكونات إلكترونية، وطباعته على مادة بوليمرية رقيقة ومرنة وقابلة للتمدد.

وأوضح الباحثون أنه يتوافق مع الإصبع، وهو «متين بما يكفي لتحمل الانحناء والتمدد والحركة المتكررة».

وأشار وانغ إلى أن الجهاز يعتمد على تكامل رائع بين مكونات حصاد الطاقة وتخزينها، مع أجهزة استشعار حيوية متعددة في قناة دقيقة سائلة، جنباً إلى جنب مع وحدة التحكم الإلكترونية المقابلة، وكل ذلك عند أطراف الأصابع.

الصحة في متناول «إصبعك»

وفقاً لفريق البحث، أثبتت لفافة الأصابع فعاليتها في تجارب الدراسة.

وقال الدكتور شيشاو دينغ، الباحث المشارك في الدراسة، والباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه في مجموعة أبحاث وانغ في كلية الهندسة بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو، لشبكة «فوكس نيوز»: «تعمل الشبكة الصغيرة القابلة للارتداء على أطراف الأصابع تلقائياً بعد ارتدائها على الإصبع».

وقد ارتدى المشاركون الجهاز على أطراف الأصابع خلال أداء الأنشطة اليومية، مثل العمل على المكتب، والمشي، والأكل، والنوم، لتقييم الأداء في الوقت الفعلي لأجهزة الاستشعار ونظام حصاد الطاقة.

وأضاف دينغ أنه يمكن مراقبة مستويات المؤشرات الحيوية تلقائياً من العرق لتتبع الصحة عند الطلب.

وفقاً للباحثين، يمكن أن تنتج غدد أطراف الأصابع عرقاً أكثر من مائة مرة إلى ألف، من معظم مناطق الجسم الأخرى، حتى خلال الراحة.

وأوضحوا أن «هذا التسرب المستمر من العرق الطبيعي -دون أي محفزات أو نشاط بدني- يوفر مصدراً موثوقاً للطاقة، ويزود الجهاز بالوقود حتى أثناء فترات الخمول أو النوم».

وأضاف دينغ: «الطاقة المستقلة والاستشعار والعلاج في جهاز واحد؛ هذا هو الهدف النهائي».

ماذا في المستقبل؟

بالنظر إلى المستقبل، يخطط الباحثون لتحسين أداء الجهاز بتقنيات إضافية لحصاد الطاقة.

وقال دينغ إن هذه التقنيات قد تتضمن توليد الطاقة الميكانيكية من الحركة البشرية، مثل حركات الأصابع الشائعة، مثل النقر أو الكتابة.

وأشار إلى أن الباحثين يعملون على تحسين تصميم الدائرة والبطارية ووحدات الاستشعار منخفضة الطاقة، ونقل البيانات لتحسين عمر الجهاز واستقراره ووظائفه، مما سيساعد في ضمان التوازن المستدام بين توليد الطاقة واستهلاكها.

وأضاف: «يعمل الباحثون على تطوير نظام حلقة مغلقة لا يراقب المؤشرات الحيوية فحسب؛ بل يدير أيضاً العلاجات بناءً على البيانات التي تم جمعها».

على سبيل المثال، في حالة مرض السكري، يمكن لمثل هذا الجهاز مراقبة مستويات الغلوكوز باستمرار، وتوصيل الإنسولين تلقائياً حسب الحاجة، ثم تقييم فعالية العلاج من خلال مراقبة مستويات المؤشرات الحيوية بشكل أكبر.

ابتكار رائد

لم يشارك الدكتور سوكهيون شون تشوي -وهو أستاذ بقسم الهندسة الكهربائية والحاسوبية في جامعة بينغهامبتون في نيويورك- في تطوير الجهاز، ولكنه علَّق على إمكاناته.

وأشار تشوي -المتخصص في تطوير تقنيات الاستشعار الحيوي والطاقة الحيوية، بما في ذلك أجهزة الاستشعار الحيوي ذاتية التشغيل وغيرها من الحلول لمراقبة الصحة الشخصية- إلى أن التكنولوجيا القابلة للارتداء قطعت خطوات كبيرة.

وقال لـ«فوكس نيوز»: «ومع ذلك، فإن تحقيق الاستقلال الحقيقي في مجال الطاقة -حيث تكون الأجهزة مستقلة ودائمة التشغيل- لا يزال يشكل تحدياً كبيراً».

وأشار تشوي إلى أن الأجهزة القابلة للارتداء الحالية تعتمد على البطاريات أو أجهزة تخزين الطاقة الأخرى، والتي تفرض قيوداً «بسبب حجمها وسعتها المحدودة من الطاقة».

وأكد أن لفافة الإصبع «ثورية» من حيث توليد الطاقة البسيطة ومراقبة الصحة.


مقالات ذات صلة

هل يتسبب شرب النساء الحوامل للقهوة في إصابة أطفالهن بفرط الحركة؟

صحتك توصي الإرشادات الدولية النساء الحوامل بالحد من كمية القهوة التي يقمن بتناولها (أ.ب)

هل يتسبب شرب النساء الحوامل للقهوة في إصابة أطفالهن بفرط الحركة؟

هل يتسبب شرب النساء الحوامل للقهوة -حقّاً- في إصابة الأطفال ببعض الاضطرابات العصبية، مثل اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه؟

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك طفل يخضع لاختبار الكشف عن فيروس كورونا (أرشيفية - أ.ب)

دراسة: «كورونا» يزيد من خطر إصابة الأطفال والمراهقين بالسكري

كشفت دراسة جديدة عن أن عدوى فيروس كورونا تزيد من خطر إصابة الأطفال والمراهقين بمرض السكري من النوع الثاني مقارنة بعدوى أمراض الجهاز التنفسي الأخرى.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك جهاز لقياس ضغط الدم (رويترز)

كيف تؤثر الوضعية الصحيحة لليد في دقة قياس ضغط الدم؟

يؤكد الأطباء أن الالتزام بالوضعية الصحيحة للجسم أثناء قياس ضغط الدم يؤثر بشكل كبير على دقة نتائج القياس.

«الشرق الأوسط» (سان فرانسيسكو)
يوميات الشرق الروائح تؤثر على عمل أذهاننا (غيتي)

الرائحة مفتاح الشعور بالسلام للأشخاص المصابين بالخرف

منذ سبعينات القرن الماضي تزود شركة تصنيع العطور «أروما برايم» دور الرعاية بـ«مكعبات عطرية»، وهي أدوات تستخدم في فن العلاج بالرائحة.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك جرعة من لقاح «كورونا» (رويترز)

رجل يتهم لقاح «فايزر» المضاد لـ«كورونا» بـ«تدمير حياته»

قال مواطن من آيرلندا الشمالية إن لقاح «فايزر» المضاد لفيروس كورونا دمر حياته، مشيراً إلى أنه كان لائقاً صحياً ونادراً ما يمرض قبل تلقي جرعة معززة من اللقاح.

«الشرق الأوسط» (لندن)

هل يتسبب شرب النساء الحوامل للقهوة في إصابة أطفالهن بفرط الحركة؟

توصي الإرشادات الدولية النساء الحوامل بالحد من كمية القهوة التي يقمن بتناولها (أ.ب)
توصي الإرشادات الدولية النساء الحوامل بالحد من كمية القهوة التي يقمن بتناولها (أ.ب)
TT

هل يتسبب شرب النساء الحوامل للقهوة في إصابة أطفالهن بفرط الحركة؟

توصي الإرشادات الدولية النساء الحوامل بالحد من كمية القهوة التي يقمن بتناولها (أ.ب)
توصي الإرشادات الدولية النساء الحوامل بالحد من كمية القهوة التي يقمن بتناولها (أ.ب)

توصي الإرشادات الدولية النساء بالحد من كمية القهوة التي يقمن بتناولها أثناء الحمل، خوفاً من تأثيرات الكافيين سلبياً على تطور دماغ الطفل.

وأظهرت بعض الدراسات أن زيادة استهلاك القهوة أثناء الحمل مرتبطة بصعوبات النمو العصبي لدى الأطفال، وببعض الاضطرابات العصبية، مثل اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.

و«فرط الحركة ونقص الانتباه» هو اضطراب في النمو العصبي، تشمل أعراضُه الزيادة الشديدة في النشاط، وعدم القدرة على التركيز، والسلوك المتهور الذي يتداخل مع الأداء اليومي أو التطور.

ويعاني نحو 5 في المائة من الأطفال على مستوى العالم هذا الاضطراب.

فهل يتسبب شرب النساء الحوامل للقهوة –حقاً- في إصابة الأطفال بهذا الاضطراب؟

أشارت دراسة جديدة نقلها موقع «ذا كونفرسيشين» إلى عدم صحة هذا الاعتقاد.

وتابع فريق الدراسة 58 ألفاً من النساء أثناء الحمل وبعد الولادة على مدى عقدين من الزمن.

وأبلغت الأمهات عن كمية القهوة التي قمن بشربها قبل وأثناء الحمل. كما أكملن استبيانات حول سمات النمو العصبي لأطفالهن بين سن 6 أشهر و8 سنوات.

وأظهرت النتائج -التي أخذت في اعتبارها عوامل أخرى مثل الجينات والدخل- عدم وجود صلة سببية بين شرب القهوة أثناء الحمل وصعوبات النمو العصبي لدى الأطفال. وهذا يعني أنه من الآمن الاستمرار في شرب القهوة يومياً، وفقاً للتوصيات الحالية، حسب الباحثين.

وتؤدي التغيرات البيولوجية أثناء الحمل إلى تقليل عملية التمثيل الغذائي للكافيين، وهذا يعني أن جزيئات الكافيين ومستقلباته (الجزيئات المنتجة أثناء تحلل الكافيين) تستغرق وقتاً أطول ليتخلص الجسم منها.

بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الدراسات السابقة أن الكافيين ومنتجاته الثانوية يمكن أن تعبر المشيمة. ولا يمتلك الجنين الإنزيمات اللازمة للتخلص منها.

ولهذه الأسباب كان يُعتقد أن مستقلبات الكافيين قد تؤثر على نمو الطفل.

فنجان قهوة (أ.ب)

ومع ذلك، أكد فريق الدراسة الجديدة أنه قد يكون من الصعب تحديد ما إذا كانت القهوة تسبب بشكل مباشر تغييرات في نمو دماغ الجنين.

وكتبوا قائلين: «قد تختلف النساء الحوامل اللائي يشربن القهوة عن أولئك اللائي لا يشربنها في عدد من الطرق الأخرى. وقد تكون هذه المتغيرات -وليس القهوة- هي التي تؤثر على النمو العصبي».

وأضافوا: «قد تشمل هذه المتغيرات، المعروفة باسم (العوامل المربكة)، مقدار الكحول الذي تشربه النساء، أو السجائر التي يقمن بتدخينها أثناء الحمل، أو دخل أحد الوالدين ومستوى تعليمه. على سبيل المثال، نعلم أن الأشخاص الذين يميلون إلى شرب القهوة يميلون أيضاً إلى شرب مزيد من الكحول وتدخين مزيد من السجائر، مقارنة بأولئك الذين لا يشربون القهوة. وقد هدفت دراستنا إلى النظر في تأثير شرب القهوة على صعوبات النمو العصبي، بمعزل عن هذه العوامل المربكة».

ومع ذلك، فقد أكد الباحثون على ضرورة عدم إكثار النساء الحوامل من شرب القهوة، مشيرين إلى أنهم يدعمون بشكل عام المبادئ التوجيهية السريرية الحالية التي تنص على أن الاستهلاك المنخفض أو المعتدل للقهوة أثناء الحمل آمن للأم والطفل.