ابداع ریزحسگر تجزیه‌پذیر با قابلیت تشخیص سرطان مغز

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل ازاینترستینگ اینجینیرینگ ، حسگر دانشمندان دانشگاه علم و فناوری هواژونگ (HUST)، نرم و انعطاف پذیر است و می‌تواند در عرض یک ماه در مغز تجزیه شود.

پژوهشگران امیدوارند از این حسگر زیست تخریب پذیر برای نظارت بر سلامت افراد مبتلا به آسیب سر یا سرطان استفاده کرد. حسگر جدید برپایه ژل همچنین برای کاشت نیازی به جراحی تهاجمی ندارد و کاملاً بی‌سیم است.

آزمایش این حسگر روی موش‌ها و خوک نشان داد به خوبی حسگر‌های سیمی معمولی کار کرده و می‌تواند معیار‌های کلیدی سلامت مانند دما، pH و فشار را کنترل کنند. این بدان معناست که حسگر جدید مبتنی بر ژل می‌تواند برای نظارت بر مغز بیماران از نظر تومور‌ها یا آسیب‌های مغزی بیشتر استفاده شود.

مجریان این پژوهش می‌گویند به احتمال زیاد این فناوری به یاری جامعه پزشکی و درمان خواهد آمد.

«کریستوفر رایش» «Christopher Reiche» که در توسعه ریزدستگاه‌های کاشتنی در دانشگاه یوتا آمریکا مشارکت دارد، این پژوهش چینی را بسیار جامع ارزیابی کرده است.

دانشمندان سال‌هاست که روی توسعه حسگر‌های مغزی قابل کاشت کار می‌کنند. با این حال، بیشتر این دستگاه‌ها برای انتقال داده‌ها به پزشکان از سیم استفاده می‌کنند. این سیم‌ها به سختی وارد و خارج می‌شوند و منافذی در پوست ایجاد می‌کنند که امکان ورود ویروس و باکتری را به بدن فراهم می‌کند. از سوی دیگر اگرچه حسگر‌های بی سیم راه حلی برای این مشکل ارائه می‌دهند، اما محدوده ارتباطی آنها محدود و اندازه نسبتا بزرگ شان، مانعی برای کاربرد گسترده آنها بوده است.

برای مقابله با این مشکلات، محققان چینی مجموعه‌ای از حسگر‌های مکعبی شکل دو میلیمتری را با استفاده از هیدروژل توسعه دادند. هیدروژل یک ماده نرم و انعطاف پذیر است که معمولا در بازسازی بافت و دارورسانی استفاده می‌شود.

این حسگر‌های ژلی، شکل خود را در پاسخ به دما، فشار و سطوح pH متفاوت تغییر داده و به ارتعاشات ناشی از تغییرات در جریان خون در مغز واکنش نشان می‌دهند.

سپس متخصصان پزشکی می‌توانند با استفاده از پروب اولتراسوند ناحیه مورد نظر را اسکن کنند. به این ترتیب می‌توانند تغییرات را در نحوه عبور امواج اولتراسوند از جمجمه از طریق «واکنش های» حسگر به فشار، pH و تغییرات دما تشخیص دهند.

مکعب‌های ژلی کوچک بعد از حدود چهار ماه کاملا در محلول نمک حل شده و بعد از پنج هفته در مغز تجزیه می‌شوند. 

آزمایش حیوانی این حسگر نشان داد که می‌تواند تغییرات اندک فشار جمجمه ناشی از تنفس خوک را تشخیص دهد. در مقام مقایسه می‌توان گفت پروب‌های سیمی، فاقد این حساسیت هستند. 

«جولیا کورنر» «Julia Körner»، توسعه دهنده حسگر‌های زیست پزشکی برپایه هیدروژل در دانشگاه «لایب نیتزهانوفر» در آلمان، معتقد است که اگرچه نتایج چشمگیر هستند، اما تایید ایمن بودن این حسگر‌ها برای استفاده در بدن انسان به تحقیقات بیشتری نیاز دارد.

نگرانی اصلی این است که آیا محصولات جانبی ایجاد شده در هنگام تجزیه حسگر‌ها مضر هستند یا خیر و آیا می‌توانند در سایر قسمت‌های بدن تجمع کنند. مساله‌ای که محققان چینی برای پاسخ به آن، ایمنی سیستم خود را بیشتر بررسی می‌کنند. آنها همچنین قصد دارند این حسگر را برای اطمینان از عملکرد پایدار در دوره‌های طولانی‌تر و بررسی تولید در مقیاس بزرگ دستگاه‌ها اصلاح کنند.

نتایج این تحقیقات در نشریه Nature منتشر شده است.