«وشم» يكشف مستويات الأكسجين في الدم

الوشم يتوهج تحت الضوء للكشف عن مستويات الأكسجين بالدم (الفريق البحثي)

يحصل الناس على وشم لتذكر حدث أو شخص ما، أو كزينة جمالية، لكن تخيل وشماً يمكن أن يكون وظيفياً، حيث يخبرك بمقدار الأكسجين الذي تستخدمه عند ممارسة الرياضة، أو قياس مستوى الجلوكوز في الدم في أي وقت من اليوم، أو مراقبة عدد من مكونات الدم المختلفة.
اتخذ المهندسون في جامعة تافتس الأميركية الآن، خطوة مهمة نحو تحقيق ذلك من خلال اختراع مادة قائمة على الحرير توضع تحت الجلد تصبح أكثر إشراقاً أو باهتة تحت مصباح، عند تعرضها لمستويات مختلفة من الأكسجين في الدم، وأبلغوا عن النتائج التي توصلوا إليها أول من أمس في دورية «أدفانسيد فانكشينال ماتريال».
ويتكون المستشعر الجديد، الذي يقتصر دوره حالياً على قراءة مستويات الأكسجين، من مادة مكونة من بروتين الحرير، تسمى «فيبروين»، وهي لها خصائص فريدة تجعلها متوافقة بشكل خاص كمادة قابلة للزرع، ويمكن أن تدوم تحت الجلد من بضعة أسابيع إلى أكثر من عام، وعندما تتفكك، لا تستدعي استجابة مناعية من الجسم لأنها متوافقة معه لكونها مادة طبيعية.
ولإنشاء مستشعر الأكسجين، استخدم الباحثون مادة مضافة تسمى (PdBMAP)، والتي تتوهج عند تعرضها لضوء بطول موجي معين، وهذا التوهج له شدة ومدة تتناسب مع مستوى الأكسجين في البيئة.
وفي التجارب، اكتشف المستشعر المزروع مستويات الأكسجين في نماذج حيوانية في الوقت الفعلي، وتتبع بدقة مستويات الأكسجين العالية والمنخفضة والطبيعية.
ويقول ديفيد كابلان، الأستاذ بكلية الهندسة بجامعة تافتس، والباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة بالتزامن مع نشر الدراسة، إن هذا المستشعر يكتسب قيمة في الوقت الراهن، حيث ازدادت أهمية القدرة على تتبع مستويات الأكسجين لدى المرضى في الوعي العام بجائحة «كوفيد - 19»، حيث كان يجب إدخال المرضى للعلاج في المستشفى عندما تنخفض مستويات الأكسجين لديهم بشكل خطير.
ويقول توم فالكوتشي، طالب دراسات عليا في مختبر كابلان، والباحث المشارك بالدراسة «يمكننا تصور العديد من السيناريوهات التي يمكن أن يكون فيها جهاز استشعار يشبه الوشم تحت الجلد مفيداً، فمثلاً في المواقف التي يحتاج فيها شخص يعاني من حالة مزمنة إلى المراقبة على مدى فترة طويلة من الوقت خارج بيئة سريرية تقليدية، سيكون من المفيد وجود مستشعر دائم تحت الجلد».