تحول در دنیای حسگرهای زیستی
تحول در دنیای حسگرهای زیستی
مجله علمی ایلیاد - استفاده از حسگرهای زیستی که می‌توان به راحتی آن‌ها را پوشید و یا به‌صورت ایمن آن‌ها را درون بدن انسان کار گذاشت، روزبه‌روز در حال بیشتر شدن است، زیرا هم می‌توانند کاربردهای پزشکی و درمانی داشته باشند و هم به کمک آن‌ها می‌توان پایش مرتب پارامترهای بدن را انجام داد. پیدا کردن بهترین ماده برای استفاده در این حسگرها از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعه‌ی جدیدی که در دانشگاه بیرمنگام و دانشگاه ایالتی نیویورک انجام شده است، به ماده‌ی جدیدی برای استفاده در این نوع حسگرها بر روی پوست دست یافته است.
این مطالعه توسط «متیو براون» و «آهیون کوه» به‌عنوان استاد وی از دانشگاه بیرمنگام انجام شده و نتایج آن در مجله‌ی Advanced Materials Technology چاپ شده است.
در این مطالعه استفاده از ماده‌ی «پلی‌دی‌متیل‌سیلوگزان-PDMS» به عنوان یک ماده‌ی سیلیکونی پیشنهاد شده است، زیرا سازگاری زیستی بالایی دارد و از خصوصیات مکانیکی مناسبی نیز برخوردار است. این ماده عموماً یک لایه‌ی صاف و سخت ایجاد می‌کند که تخلخل نیز ندارد و این خصوصیت مشکلاتی برای راه عبور هوا و تبخیر تعریق بدن را ایجاد می‌کند.
براون می‌گوید: «در ورزش اگر بخواهید از حسگرهای زیستی برای پایش پارامترهای بدن استفاده کنید، چسبیدن یک ماده‌ی سخت به پوست از تبخیر شدن عرق بدن جلوگیری می‌کند که می‌تواند باعث تجمع عرق روی پوست و در نهایت ایجاد التهاب زیر دستگاه شود. در این وضعیت دقت دستگاه اندازه‌گیری نیز پایین خواهد آمد.»
آزمایش‌های مربوط به نوار قلب حین ورزش با استفاده از مواد متخلخل نشان داده است که تبخیر عرق بدن باعث دریافت سیگنال‌های بهتری از قلب می‌شود. استفاده از PDMS غیرمتخلخل باعث دریافت سیگنال‌های ضعیف از قلب می‌شود.
محققین با استفاده از روش «الکترواسپینینگ» توانسته‌اند PDMS را به صورت متخلخل بسازند. این روش در واقع روشی است که می‌توان با استفاده از نیروی الکتریکی نانوفیبر ساخت.
آزمایش‌های مکانیکی انجام شده روی PDMS متخلخل نشان داده است که شباهت زیادی به فیبرهای کلاژن و پوست انسان دارد. این ماده حتی می‌تواند به‌عنوان یک چسب خشک برای چسباندن دستگاه‌های الکترونیکی روی پوست انسان عمل کند.
ساختار نفوذپذیر این ماده به نحوی است که می‌توان آن‌را در ترکیب با دیگر مواد و بافت‌هایی مانند پوست، شبکه عصبی و حتی قلب انسان سازگار کرد و کمترین التهاب را باعث شد. محققین می‌گویند: «از این ماده می‌توان در ترمیم زخم‌های مزمن، دستگاه پایش اکسیژن و دی‌اکسیدکربن خون و حتی دستگاه‌های پایش مواد شیمیایی و بیولوژیکی بدن نیز استفاده کرد.»