علماء روس يبتكرون طريقة جديدة لمراقبة السكر في الدم من دون ثقب الجلد
علماء روس يبتكرون طريقة جديدة لمراقبة الغلوكوز في الدم من دون ثقب الجلد بالإبرة عبر تقنية مستشعر يراقب مستويات السكر مما يساعد على تجنب الإجراءات الشائعة والمؤلمة.
-
هل يمكن للذكاء الاصطناعي جعل مراقبة السكر في الدم غير دموية مستقبلاً؟
طوّر علماء في جامعة "ساراتوف" الحكومية الروسية للأبحاث الحكومية، مستشعرً مبتكراً يراقب مستويات الغلوكوز بدقة من دون ثقب الجلد، إذ يساعد هذا الحل الرائد مرضى السكري على تجنّب الإجراءات المؤلمة، ويوفر صورة أشمل لتغيرات سكر الدم في الوقت الفعلي.
يعتمد هذا التطوير على مادة استشعار فريدة ومرنة وجيدة التهوية، وهي ركيزة "بولي أكريلونيتريل" غير منسوجة ومطلية بجسيمات نانوية فضية، فتضخِم هذه الجسيمات إشارة جزيئات الغلوكوز بشكل كبير من خلال تشتت "رامان العملاق" (تشتت الضوء بعد اصطدامه بالجزيئات، ما يؤدي إلى تغير في طوله الموجي نتيجة لتبادل الطاقة)، وذلك لتحسين الانتقائية والحساسية، حيث طلي المستشعر بـ"أوكسيديز الغلوكوز"، وهو إنزيم يتفاعل مباشرة مع الغلوكوز، ما يلغي الإشارة الضعيفة الكامنة في قياسات الغلوكوز المباشرة.
واختبر العلماء هذه الطريقة بنجاح على عينات من الماء والعرق الاصطناعي بتركيزات غلوكوز تتراوح بين 1 و10 ملي مولا، تغطي نطاقاً من المستويات الطبيعية إلى ارتفاع سكر الدم الحاد.
وعن طريق استخدام خوارزميات التعلم الآلي لمعالجة البيانات التجريبية، حقق الباحثون دقة تنبؤ بلغت 93.8%، الأمر الذي يجعل هذا المستشعر واحداً من أكثر الأجهزة الواعدة لمراقبة مستوى الغلوكوز بشكل مستمر من دون اختراق الجلد.
اقرأ أيضاً: أمل جديد لمرضى السكري.. الخلايا الجذعية تقلب موازين العلاج
وفي هذا الإطار، علقت أولغا جوسلياكوفا، الباحثة الرئيسية في مختبر الصوتيات الضوئية الطبية الحيوية بجامعة "ساراتوف" قائلةً: "يتمثل الابتكار الرئيسي في هيكل الألياف غير المنسوجة، الذي يتحكم في خصائص الضوء على السطح، ويركز الجزيئات في مناطق ذات أقصى تضخيم للإشارة، تعرف باسم النقاط الساخنة، وهذا يزيد بشكل كبير من حساسية وموثوقية القياسات".
وأضافت: "علاوة على ذلك، يتميز الجهاز بالمرونة ونفاذية الهواء وخصائص الترشيح وانخفاض الحساسية، وهو أمر مهم لراحة وأمان الاستخدام اليومي".
وفي الوقت الراهن، تهيمن على سوق مراقبة مستوى الغلوكوز في الدم، بشكل مستمر، الأجهزة التي تتطلب ثقب الجلد لإدخال المستشعرات تحت السطح. فيما يقدم تطوير الجامعة الروسية طريقة لا تلامسية تماماً، حيث يتم تحليل مستوى الغلوكوز من خلال العرق على سطح الجلد، ما يغني عن الإجراءات المؤلمة ويحسّن راحة المريض.
ويتوقع الخبراء أن يصل حجم سوق أجهزة قياس السكر وأنظمة المراقبة في روسيا إلى نحو 809 ملايين دولار بحلول عام 2029، كما أنه من المتوقع أن تصبح هذه التقنية منافساً قوياً في الأسواق العالمية.
الجدير ذكره أنّ فيكتوريا باكال، الطالبة الجامعية في معهد الكيمياء بجامعة "ساراتوف" الحكومية الروسية، لعبت دوراً رئيسياً في هذا المشروع، حيث طوّرت طريقة لإنشاء ركائز استشعار جديدة.
وحظي البحث بدعم من مؤسسة العلوم الروسية، إذ يفتح جهاز الاستشعار المبتكر آفاقاّ جديدة في مجال الطب الشخصي، حيث سيساعد هذا الحل المبتكر ملايين مرضى السكري حول العالم على تجنب الإجراءات المؤلمة وتوفير مراقبة مستمرة لسكر الدم.
وكان باحثون إيرانيون قد أعلنوا الشهر الماضي عن إنجاز متطور يتمثل بابتكار جهاز مستشعر ذكي قادر على تتبع المؤشرات الحيوية لمرض السكري عبر عرق الجسم بشكلٍ لحظيّ.