از اولین نخ دندان هوشمند جهان رونمایی شد. این نخ دندان قادر است سطح استرس و وجود سرطان را شناسایی کند. اما روش کار آن چگونه است؟
در دنیای پرهیاهوی امروزی، استرس مزمن به پدیدهای فراگیر تبدیل شده است. این وضعیت میتواند به مشکلات سلامتی طولانیمدت از جمله بیماریهای قلبی-عروقی، اختلال در عملکرد سیستم ایمنی، افسردگی و اضطراب منجر شود. بزرگسالان که همزمان با مسائلی مانند کار، روابط اجتماعی، مسائل مالی و مراقبت از دیگران دست و پنجه نرم میکنند، سالها بدون اطلاع از پیامدهای بیولوژیکی آن، زیر بار استرس قرار میگیرند.
رونمایی از اولین نخ دندان هوشمند جهان
کورتیزول هورمونی است که در شبکههای اجتماعی و ترندهای سلامتی زیاد به آن اشاره میشود، اما غالباً به درستی شناخته نشده است. در حالی که اینفلوئنسرها به راحتی از کورتیزول به عنوان یک واژه پرکاربرد استفاده میکنند، در علم پزشکی، این هورمون از اهمیت ویژهای برخوردار است و راهی قابل اندازهگیری برای درک تأثیر فیزیکی استرس بر بدن فراهم میکند. پیگیری سطح کورتیزول میتواند به تصمیمگیریهای آگاهانهتر در مورد سلامتی کمک کند، اما ابزارهای فعلی به شدت به روشهای تشخیصی پزشکی گرانقیمت وابسته هستند. اکنون، مهندسان دانشگاه تافتس راهکاری جایگزین ارائه کردهاند که ساده، ارزان و به راحتی قابل ادغام در برنامه روزانه است: نخ دندان.
سیمر سونکوساله، استاد مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه تافتس، رهبری تیمی را بر عهده داشت که حسگر مبتنی بر نخ دندان را طراحی کرد. این ابزار که شبیه یک خلال نخ دندان معمولی است، قادر به اندازهگیری سطح کورتیزول در بزاق است. سونکوساله میگوید:
این پروژه با همکاری چندین بخش در دانشگاه تافتس آغاز شد و به بررسی چگونگی تأثیر استرس و سایر وضعیتهای شناختی بر حل مسئله و یادگیری میپرداخت. ما نمیخواستیم خود فرآیند اندازهگیری منبع جدیدی از استرس باشد، بنابراین به این فکر افتادیم که آیا میتوانیم دستگاهی بسازیم که بخشی از برنامه روزانه شما شود؟ کورتیزول یک شاخص استرس است که در بزاق یافت میشود، بنابراین استفاده از نخ دندان به نظر میرسید که راهی طبیعی برای نمونهبرداری روزانه باشد. این حسگر از طریق عمل مویینگی کار میکند. بزاق از طریق نخ دندان به دسته خلال منتقل شده و سپس در مجموعهای از الکترودها که سطح کورتیزول را تشخیص میدهند، پخش میشود.
- نقش دندان عقل در بدن انسان چیست و آیا کشیدن آن ضروری است؟
- دانشمندان موفق به کشف داروی رویش مجدد دندان انسان شدند
- کشف دندان ترسناک یک کوسه مگالودون در اعماق اقیانوس + عکس
ویژگیهای اولین نخ دندان هوشمند جهان
نحوه شناسایی کورتیزول توسط حسگر جدید کاملا متفاوت است. محققان از یک فناوری به نام پلیمرهای قالبگیری شده مولکولی الکتروپلیمریزه (eMIPs) استفاده کردند که تقریباً 30 سال پیش ابداع شده بود. این فرآیند شامل ساخت یک پلیمر در اطراف مولکول کورتیزول است. پس از حذف کورتیزول، پلیمر«قالبی» از شکل آن را حفظ میکند. سپس آن قالب میتواند به طور انتخابی مولکولهای جدید کورتیزول را هنگام عبور جذب کند.
این قالبها از نظر شیمیایی دقیق و از نظر هزینه مقرونبهصرفه هستند. همچنین نیازی به توسعه گرانقیمت مورد نیاز برای حسگرهای مبتنی بر آنتیبادی ندارند. این فناوری انعطافپذیر است. حسگر نخ دندان را میتوان برای تشخیص سایر نشانگرهای زیستی موجود در بزاق، مانند استروژن، گلوکز، یا حتی نشانگرهای سرطان، تغییر داد. محققان همچنین در حال بررسی روشهایی برای تشخیص همزمان چندین مولکول برای پایش کاملتر سلامت هستند.
در حالی که این حسگر بسیار امیدوارکننده است، اما برای تشخیص بیماری طراحی نشده است. خون، همچنان به عنوان استاندارد اصلی برای تشخیص بیماری در نظر گرفته میشود. اما برای پایش مداوم سلامت، حسگر نخ دندان میتواند به ابزاری مفید تبدیل شود. سونکوساله خاطرنشان کرد: «برای تشخیص، خون همچنان معیار اصلی است. اما هنگامی که تشخیص داده میشوید و دارو مصرف میکنید، اگر نیاز به پیگیری، مثلاً یک وضعیت قلبی عروقی در طول زمان دارید تا ببینید آیا سلامت قلب شما بهبود مییابد، در آن صورت پایش با حسگر میتواند آسان باشد و امکان مداخلات به موقع را در صورت لزوم فراهم میکند.»
تیم تحقیقاتی در حال حاضر روی راهاندازی یک استارتاپ برای عرضه حسگر نخ دندان به بازار مشغول است. این مطالعه در مجله ACS Applied Materials and Interfaces منتشر شده است.