طراحی «پوشک هوشمند» با قابلیت تحلیل ادرار

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از نانو ایران، ادرار بیمار می‌تواند اطلاعات مهم زیادی را در مورد سلامت یک فرد نشان دهد. اما پزشکان در حال حاضر راه مناسب یا سریعی برای ردیابی غلظت ترکیبات مهم در ادرار بیماران ندارند. به تازگی، محققان مقاله‌ای در ACS Applied Nano Materials منتشر کردند که در آن جزئیات مربوط به یک نانوحسگر انعطاف‌پذیر ارائه شده است، حسگری که در پوشک قرار می‌گیرد، اجزای متعدد ادرار را اندازه‌گیری می‌کند و می‌تواند نتایج را از طریق بلوتوث به اشتراک بگذارد تا تجزیه و تحلیل‌های لازم روی ادرار سالمندان یا نوزادان در زمان واقعی انجام شود.

غلظت برخی از ترکیبات در ادرار می‌تواند اطلاعاتی در مورد بسیاری از شرایط مختلف از جمله بیماری کلیوی، عفونت‌های دستگاه ادراری و کمبود الکترولیت‌ها ارائه دهد. اگرچه بسیاری از افراد مبتلا به دیابت سطح گلوکز خود را با آزمایش خون کنترل می‌کنند، سطح گلوکز در ادرار آن‌ها نیز می‌تواند افزایش یا کاهش را نشان دهد. با این حال، برای تجزیه و تحلیل ادرار، پزشکان معمولاً باید آزمایش ادرار را به آزمایشگاه بیمارستان سفارش دهند، که زمان بر است، یا از نوارهای تست کاغذی استفاده کنند که خیلی حساس نیستند. هیچ‌کدام از سیستم‌ها نمی‌توانند تحلیل‌های سریع و کنار تخت را ارائه دهند. برخی از محققان دستگاه‌های پوشیدنی را برای نظارت بر نشانگرهای سلامتی – مانند محتوای الکترولیت و قند در عرق – بررسی کرده‌اند.

زی شی و هوی جیون چشن می‌خواستند نوع مشابهی از دستگاه‌های پوشیدنی را طراحی کنند که می‌تواند به دقت و با حساسیت بالا غلظت چندین نشانگر سلامت در ادرار را اندازه‌گیری کند و در زمان واقعی به پزشکان بازخورد بدهد.

این تیم ابتدا آرایه الکترود انعطاف‌پذیری به اندازه یک سکه ساخت. این ساختار شامل پنج الکترود مختلف روی آرایه بودند که به طور خاص برای تشخیص یون‌های پتاسیم، یون‌های سدیم، پراکسید هیدروژن، اسید اوریک یا گلوکز طراحی شده بودند که نشانگرهای زیستی برای شرایط مختلف هستند. سپس آرایه را به یک برد مدار چاپی که دارای یک ماژول بلوتوث و منبع تغذیه باتری لیتیوم یونی بود وصل کردند. هنگامی که آرایه در معرض نمونه‌های ادرار سه داوطلب قرار گرفت، همانند یک سیستم آزمایش ادرار تجاری عمل کرد. سپس، محققان این آرایه را در پوشک قرار دادند و دریافتند که وقتی ادرار در محیط وجود دارد، می‌توانند سیگنال‌های قابل خواندن برای نشانگرهای زیستی دریافت کنند.

با این حال، آن‌ها پیش‌بینی می‌کنند که در یک محیط واقعی، جایی که پوشک‌های خشک به آرامی با ادرار اشباع می‌شوند، آرایه الکترود باید چندین اندازه‌گیری را انجام دهد تا خوانش‌های پایداری داشته باشد. به گفته محققان، با بهینه‌سازی، این پوشک هوشمند می‌توان راهی برای ارائه آزمایش سریع و بدون درد ادرار با فناوری دستگاه‌های پوشیدنی ارائه کرد.