شناسایی مقدار مورفین در بدن بیماران با پشتیبانی پوشک_صبح سریع

پزشکان برای تعیین مقدار سطح دارو و الکترولیت‌های حیاتی بدن، نیاز به آزمایش‌های پیچیده و مکرر دارند که این کار هم سخت و هم برای بیمار دردناک است، در حالی که برخی آزمایش‌های ساده‌ نظیر آزمایش از نمونه ادرار می‌تواند جانشین راحت‌تری باشد.

این نوشته برای بیمارانی که به علت درد شدید، مورفین دریافت می‌کنند نیز مساله‌ساز است. دوز مورفین نیاز به اعتدال دقیق دارد، مقادیر ناکافی آن علتدرد بیماران می‌شود، در حالی که دوز بیشتر از حد می‌تواند علتمشکلات تنفسی خطرناک یا حتی مرگ شود. پزشکان این چنین باید سطح پتاسیم را ردیابی کنند، چون این الکترولیت نقش مهمی در کارکرد قلب و عضلات دارد. هم پتاسیم بیشتر از حد (هیپرکالمی) و هم پتاسیم ناکافی (هیپوکالمی) می‌تواند علتایجاد مشکلات خطرناک ریتم قلب شود.

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه سونگلا در تایلند، با افزودن حسگرهای شیمیایی به طور مستقیم به پوشک‌های معمولی، راه‌حلی عملی اراعه کرده است. پروفسور ایتیوپن جراپن از محققان این پروژه می‌گوید: این دستاورد اولین آرایه حسگری قابل پوشیدن و چاپی است که قادر به تشخیص سریع و غیرتهاجمی داروها و یون‌های الکترولیت در مایعات بدن است.

سیستم تازه این تیم می‌تواند به طور مداوم سطح مورفین و پتاسیم را در ادرار با منفعت گیری از حسگرهای الکترونیکی انعطاف‌پذیر که مستقیماً روی مواد پوشک چاپ خواهد شد، اندازه‌گیری کند.

محققان یک جوهر الکترونیکی اختصاصی تشکیل کردند که سه ماده کلیدی را ترکیب می‌کند؛ نانولوله‌های کربنی و گرافیت برای هدایت الکتریکی، به‌علاوه یک پلیمر انعطاف‌پذیر به نام SEBS که به حسگر اجازه خم شدن و کشیده شدن می‌دهد. آنها با منفعت گیری از چاپ استاندارد، از این جوهر برای تشکیل آرایه‌هایی از حسگرهای کوچک روی سطح پوشک منفعت گیری می‌کنند.

این سیستم از دو روش گوناگون برای تشخیص مواد شیمیایی منفعت گیری می‌کند. اولین مورد، که حسگر الکتروشیمیایی نام دارد، همانند یک باتری کوچک عمل می‌کند. پالس‌های الکتریکی کوچکی را به مولکول‌های مورفین اعمال می‌کند و علتمی‌شود که آنها الکترون‌هایی آزاد کنند که این کار سیگنال‌های الکتریکی قابل اندازه‌گیری تشکیل می‌کنند. این حسگر می‌تواند مورفین را در غلظت‌های کمتر از ۰٫۰۲۴ میکرومولار (نزدیک به ۲۴ تریلیونم مول در لیتر) تا ۱۰۰۰ میکرومولار تشخیص دهد که طیف وسیعی از سطوح مهم بالینی را در بر می‌گیرد.

برای پتاسیم، حسگر از یک غشای اختصاصی حاوی مولکول‌هایی منفعت گیری می‌کند که به طور خاص یون‌های پتاسیم را جذب می‌کنند، در حالی که دیگر مواد شیمیایی حاضر در ادرار را نادیده می‌گیرند. این تشخیص انتخابی در طیف وسیعی از غلظت‌ها کار می‌کند.

به نقل از ستاد نانو، محققان آزمایش‌های دوام گسترده‌ای را انجام دادند و چندین دفعه حسگرها را برای همانند‌سازی منفعت گیری در دنیای واقعی خم کردند. این حسگرها حتی بعد از ۱۰۰ چرخه خمشی در زوایای گوناگون دقت خود را نگه داری کردند. آنها این چنین قبول کردند که ترکیبات رایج ادراری همانند گلوکز، کراتینین و اسید اوریک در اندازه‌گیری‌ها تداخلی ندارند.

اتصال بی‌سیم این سیستم به یک برنامه گوشی هوشمند، دسترسی و تجزیه و تحلیل سریع داده‌ها را مقدور می‌کند. هنگامی که ادرار با حسگرها تماس اشکار می‌کند، آنها می‌توانند تغییرات در سطح مورفین یا پتاسیم را در عرض ۱۵ ثانیه شناسایی و گزارش کنند.