توسط : شناسایی میزان مورفین در بدن بیماران از طریق پوشک: تحول جدید در مراقبت‌های پزشکی
با پیشرفت‌های علمی و فناوری، هر روزه ابزارهای نوین و جالبی برای تسهیل فرآیندهای پزشکی و مراقبتی معرفی می‌شود. یکی از جدیدترین دستاوردها در این زمینه، طراحی حسگری است که می‌تواند میزان داروهای موجود در بدن بیماران را از طریق پوشک تشخیص دهد. این حسگر قادر است مقدار مورفین در بدن بیمار را از طریق تجزیه و تحلیل ادرار شناسایی کند و همچنین میزان برخی الکترولیت‌های حیاتی مانند پتاسیم را نیز ارزیابی نماید. این فناوری نه تنها به پزشکان در تشخیص سریع‌تر و دقیق‌تر کمک می‌کند، بلکه روشی غیرتهاجمی، راحت و کم‌هزینه را برای نظارت مستمر بر وضعیت بیماران ارائه می‌دهد.
مشکل رایج در نظارت بر داروهای تجویز شده
در دنیای پزشکی، نظارت بر میزان داروهای مصرفی، به‌ویژه برای بیمارانی که به دلیل دردهای شدید داروهایی مانند مورفین مصرف می‌کنند، یک چالش اساسی است. دوز دقیق مورفین برای تسکین درد بیماران از اهمیت زیادی برخوردار است، چرا که مقدار ناکافی آن می‌تواند باعث ایجاد درد شدید و ناتوانی در بیمار شود، و از سوی دیگر، دوز بیش از حد می‌تواند به مشکلات تنفسی و حتی مرگ منجر گردد. علاوه بر مورفین، پزشکان باید به دقت میزان پتاسیم در بدن بیماران را ردیابی کنند. زیرا این الکترولیت نقش کلیدی در عملکرد صحیح قلب و عضلات ایفا می‌کند. کمبود یا افزایش بیش از حد پتاسیم می‌تواند باعث مشکلات شدید ریتم قلب و اختلالات عضلانی شود.
راه‌حل نوآورانه: پوشک با حسگر شیمیایی
پژوهشگران دانشگاه سونگلا در تایلند، با طراحی یک سیستم جدید، راه‌حلی هوشمندانه برای نظارت بر وضعیت دارویی بیماران ارائه کرده‌اند. آن‌ها حسگرهایی شیمیایی را به‌طور مستقیم بر روی سطح پوشک‌های معمولی چاپ کرده‌اند که قادر به شناسایی مورفین و پتاسیم در ادرار بیمار هستند. این فناوری در نوع خود اولین حسگر پوشیدنی و چاپی است که قادر به تشخیص سریع و دقیق داروها و یون‌های الکترولیت در مایعات بدن به‌طور غیرتهاجمی است.
طبق گفته پروفسور “ایتیوپن جراپن”، یکی از محققان این پروژه، این دستاورد می‌تواند یک انقلاب در زمینه مراقبت‌های پزشکی ایجاد کند. با این حسگر جدید، پزشکان قادر خواهند بود به‌طور مداوم و در لحظه، میزان مورفین و پتاسیم در ادرار بیماران را اندازه‌گیری کرده و از تغییرات آن‌ها اطلاع پیدا کنند. این سیستم قادر به اندازه‌گیری سطح داروها و الکترولیت‌ها در ادرار با استفاده از حسگرهای الکترونیکی انعطاف‌پذیر است که مستقیماً روی پوشک‌های بیمار چاپ می‌شوند.
نحوه کارکرد حسگر و ترکیب مواد استفاده شده
برای توسعه این حسگر، محققان از جوهر الکترونیکی ویژه‌ای استفاده کرده‌اند که شامل سه ماده کلیدی است: نانولوله‌های کربنی و گرافیت برای هدایت الکتریکی و یک پلیمر انعطاف‌پذیر به نام SEBS که به حسگر اجازه می‌دهد خم شود و کشیده شود. با استفاده از این جوهر، محققان توانسته‌اند حسگرهای کوچک و دقیقی را بر روی سطح پوشک ایجاد کنند.
این سیستم از دو روش متفاوت برای شناسایی مواد شیمیایی استفاده می‌کند:
- حسگر الکتروشیمیایی: این حسگر مانند یک باتری کوچک عمل می‌کند و پالس‌های الکتریکی ضعیفی به مولکول‌های مورفین اعمال می‌کند. این پالس‌ها باعث آزاد شدن الکترون‌هایی می‌شوند که سیگنال‌های الکتریکی قابل اندازه‌گیری ایجاد می‌کنند. این حسگر قادر است مورفین را در غلظت‌های بسیار کم (کمتر از ۰٫۰۲۴ میکرومولار) شناسایی کند و قادر به شناسایی طیف وسیعی از سطوح بالینی مورفین است.
- حسگر پتاسیم: این حسگر از غشایی ویژه استفاده می‌کند که یون‌های پتاسیم را به‌طور انتخابی جذب می‌کند، در حالی که سایر مواد شیمیایی موجود در ادرار را نادیده می‌گیرد. این ویژگی باعث می‌شود که حسگر بتواند میزان پتاسیم را در غلظت‌های مختلف اندازه‌گیری کند و هیچ‌گونه تداخلی با ترکیبات رایج ادراری مانند گلوکز، کراتینین و اسید اوریک نداشته باشد.
آزمایش‌های دوام و صحت عملکرد
محققان برای بررسی کارایی این حسگرها در شرایط واقعی، آزمایش‌های دوام گسترده‌ای انجام داده‌اند. آن‌ها حسگرها را برای شبیه‌سازی استفاده واقعی در دنیای پزشکی، بارها و بارها خم کرده‌اند و حتی پس از 100 چرخه خمشی در زوایای مختلف، دقت آن‌ها حفظ شده است. این تست‌ها نشان داده‌اند که حسگرها می‌توانند همچنان عملکرد دقیقی داشته باشند و نتایج قابل اعتمادی را در طول زمان ارائه دهند.
اتصال بی‌سیم و تجزیه و تحلیل داده‌ها
از آنجا که این سیستم قابلیت اتصال بی‌سیم به گوشی‌های هوشمند را دارد، داده‌ها بلافاصله پس از شناسایی تغییرات در سطح مورفین یا پتاسیم از طریق حسگر به برنامه مخصوص گوشی ارسال می‌شود. این برنامه می‌تواند نتایج را در عرض تنها 15 ثانیه تجزیه و تحلیل کرده و به پزشکان و کادر درمانی اطلاع دهد. این فناوری، نظارت بر وضعیت بیماران را آسان‌تر و سریع‌تر کرده و از سوی دیگر به پزشکان کمک می‌کند تا تصمیمات درمانی بهتری اتخاذ کنند.
نتیجه‌گیری
حسگر پوشکی که می‌تواند میزان مورفین و پتاسیم را از ادرار بیماران تشخیص دهد، یک نوآوری مهم در عرصه پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی است. این فناوری می‌تواند علاوه بر کاهش هزینه‌ها و زمان مربوط به آزمایش‌های پیچیده، روند درمانی بیماران را نیز بهبود بخشد. توانایی تشخیص سریع و غیرتهاجمی داروها و الکترولیت‌ها در بدن، یک گام بزرگ به سوی مراقبت‌های پزشکی هوشمند و دسترسی بهتر به اطلاعات درمانی در زمان واقعی محسوب می‌شود.
