شارك
الرئيسية
3 دقيقة
ثمة نظام جديد غير جراحي لمراقبة نسبة الغلوكوز في الدم لمرضى السكري قد يتيح التخلص أخيراً من وخز الأصابع المؤلم وأجهزة الاستشعار التي توضع تحت الجلد. على الرغم من أن النموذج الحالي ضخم نسبياً، فإن مجموعة من علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذين يكتبون في مجلة الكيمياء التحليلية (Analytical Chemistry) يقولون إنهم في طريقهم إلى تصغير حجم اختراعهم بنجاح. وبمرور الوقت، يمكن أن يتناسب نهجهم القائم على الضوء مع جهاز بحجم الساعة.
جهاز لمراقبة مرض السكري
تتطلب إدارة مرض السكري من المريض مراقبة مستويات الغلوكوز بانتظام. وعلى مدى عقود من الزمن، كان هذا الأمر يتطلب دائماً تقريباً وخزات يومية متعددة في الأصابع للحصول على عينات من الدم. وعلى الرغم من ازدياد شعبية أجهزة مراقبة الغلوكوز القابلة للارتداء في السنوات الأخيرة، فإنها لا تزال تعاني مشاكلها الخاصة. إذ توفر هذه الأنواع من الأجهزة القابلة للارتداء إمكانية التحليل المستمر عن طريق السائل الخلالي، ولكن فقط بعد إدخال سلك استشعار تحت الجلد. وحتى بعد ذلك، يجب على مرتديها استبدال أجهزة الاستشعار الخاصة بهم كل 10 إلى 15 يوماً، ولا تزال تسبب تهيجاً في كثير من الأحيان.
قال عالم الأبحاث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلف المشارك في الدراسة جيون وونغ كانغ في بيان: "لا أحد يريد وخز إصبعه كل يوم، بل عدة مرات في اليوم الواحد"، مضيفاً أن هذه المشكلة تتجاوز قدرة الشخص على تحمل الألم. ويقول: "بطبيعة الحال، لا يقيس العديد من مرضى السكري مستويات الغلوكوز في الدم بصورة كافية، ما قد يسبب مضاعفات خطيرة".
للمضي قدماً في هذه الطريقة الجديدة لمراقبة نسبة السكر في الدم دون وخزات الدبوس، يعتمد كانغ وزملاؤه على أبحاث تمتد لأكثر من 15 عاماً. فقد أثبت مهندسو الطب الحيوي في مركز أبحاث الطب الحيوي بالليزر في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا –"إل بي آر سي" (LBRC) اختصاراً- للمرة الأولى أنهم يستطيعون حساب مستويات الغلوكوز دون تدخل جراحي في عام 2010 باستخدام مطيافية رامان، وهي تقنية تستخدم جزيئات الضوء لفحص الجزيئات وتحديدها. في هذه الحالة، استخدم العلماء جهازاً يسلط الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي على الأنسجة العضوية. ثم قارنوا بعد ذلك إشارات موجات رامان الناتجة التي ترتد من السائل الخلالي لخلايا الجلد مع مستويات الغلوكوز المرجعية. وعلى الرغم من دقة هذه الطريقة فإنها لم تكن عملية للاستخدام اليومي.
اقرأ أيضاً: علمياً: تشات جي بي تي يحسّن إدارة مرض السكري في السعودية
تسخير إشارات رامان
أصبحت إمكانية تسخير إشارات رامان أكثر قابلية للتطبيق بعد أن صمم الباحثون حلاً لمشكلتهم. ففي عام 2020، أعلن مركز إل بي آر سي أن بالإمكان تحديد إشارات الغلوكوز عن طريق إطلاق إشارات رامان على الأنسجة في الوقت نفسه مع تسليط ضوء الأشعة القريبة من الأشعة تحت الحمراء من زاوية مختلفة. أدى هذا النهج إلى فلترة الإشارات الصادرة عن جزيئات الجلد غير ذات الصلة، ما سمح للمهندسين بتحديد معلومات الغلوكوز ومراقبتها.
وعلى الرغم من أن جهاز رامان الأصلي لرصد الغلوكوز كان بحجم الطابعة تقريباً، فإنهم قلصوا حجمه ليصبح بحجم صندوق الأحذية. ولتحقيق ذلك، حددوا فقط نطاقات رامان اللازمة لقياس مستوى الغلوكوز في الدم.
وأوضحت الباحثة والمؤلفة المشاركة في الدراسة أريانا بريشي قائلة: "من خلال تجنب الحصول على الطيف الكامل، الذي يحتوي على الكثير من المعلومات الزائدة عن الحاجة، نقتصر على ثلاثة نطاقات مختارة من نحو 1,000 نطاق. وباتباع هذا هذا النهج الجديد، يمكننا تغيير المكونات الشائعة الاستخدام في الأجهزة القائمة على رامان، وتوفير المساحة والوقت والتكلفة".
تستغرق عملية المسح الواحدة اللازمة للقياس ما يزيد قليلاً على 30 ثانية. كما يظهر الجهاز أيضاً دقة تضاهي دقة جهازي قياس الغلوكوز المتاحين تجارياً والقابلين للارتداء.
اقرأ أيضاً: فوائد نبات المورينغا للتعامل مع أعراض مرض السكري
وقال كانغ: "إذا تمكنا من صنع جهاز غير جراحي لقياس الغلوكوز بدقة عالية، فسيستفيد مرضى السكري جميعهم تقريباً من هذه التكنولوجيا الجديدة".
ومع استمرار الباحثين في تصغير حجم ماسح الغلوكوز باستخدام تقنية رامان، سوف يركزون أيضاً على إجراء اختبارات دراسية سريرية إضافية وأوسع نطاقاً لضمان جدوى هذه التكنولوجيا، بالإضافة إلى قدرتها على المسح الضوئي لألوان البشرة جميعها.