قناع ذكي يكشف الأمراض عبر فحص التنفس
تاريخ النشر: 30th, August 2024 GMT
كشف علماء أمريكيون عن توصلهم إلى ابتكار قناع ذكي منخفض التكلفة، لكنه قادر عن تحليل أنفاس مرتديه، والكشف عن علامات المرض المصاب به.
يأمل الباحثون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا أن يساهم القناع في تحسين التشخيص المبكر للكثير من المشاكل الصحية، مثل أمراض الرئة والكلى.
كما يتطلعون أن يوفر الجهاز طريقة مريحة وبأسعار معقولة لالتقاط المؤشرات الحيوية للتنفس المتعلقة بعمليات التنفس والتمثيل الغذائي، وتحليلها على الفور.
يتمتع القناع بالقدرة على المساعدة في التشخيص المبكر لحالات صحية كثيرة، مثل أمراض الرئة، عبر بيانات ترسل إلى تطبيق الهاتف عبر البلوتوث.
من جهته، وصف كبير مؤلفي الدراسة البروفيسور وي جاو أن القناع بأنه "منصة عامة لتحليل التنفس"، ويمكنه مراقبة عدة أعضاء من الجسم في وقت واحد.
ويعتزم تكثيف الأبحاث لتطوير أجهزة استشعار تساعد على تشخيص مختلف أنواع الأمراض، من خلال فحص واحد، وفقاً لما نقلته صحيفة "غارديان" البريطانية.
ذكر البروفيسور جاو أن أسلوب تحليل زفير المرضى للأنفاس لا يزال يواجه تحديات تتعلق بتكثيف البخار، الذي غالباً ما يتطلب دلو ثلج أو تبريد داخل المختبر.
وعلى النقيض من ذلك، سيجهّز القناع بنظام يتيح مراقبة المؤشرات الحيوية في أنفاس المريض للابتعاد عن عملية تكثيف بخار الأنفاس المعقدة.
وشرح آلية عمل مراقبة المؤشرات الحيوية من خلال زرع مادة معينة تمتلك القدرة على تحويل الحرارة للدرجات المناسبة، فتبرّد الأنفاس عن طريق التبخر الطبيعي للماء المزفور خارج الفم خلال عملية التنفس.
منخفض التكلفة
يمكن ارتداء هذا القناع على مدار اليوم ليلاً ونهاراً، حيث يوفر مراقبة صحية مستمرة في المنزل، ما يغني عن الزيارات المتواصلة للطوارئ.
وأكد انه منخفض التكلفة، وشرح أن الجزء الإلكتروني فيه قابل لإعادة الاستخدام ويكلف عدة عشرات من الدولارات. بالمقابل، بينما سيكلف الجزء الذي يتم التخلص منه حوالى دولار واحد لكل قناع فقط.
تطبيقات عملية ناجحة
وبحسب بيان صادر عن المعهد، طبق الباحثون عدة اختبارات للجهاز بين متطوعين أصحاء وآخرين يعانون من حالات مثل الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن.
ومن بين النتائج التي توصلوا إليها، وجدوا أن القناع يمكنه تتبع التغيّرات في تركيز بخار الماء في التنفس، كذلك مراقبة التغيرات في مستويات البروتين بالجسم.
وأوضح البيان أن تحديد نسب البروتين يقدم بديلاً غير جراحي لاختبارات الدم بخصوص مصابي أمراض الكلى.
المصدر: موقع 24
كلمات دلالية: الهجوم الإيراني على إسرائيل رفح أحداث السودان غزة وإسرائيل الإمارات الحرب الأوكرانية الصحة العقلية والنفسية
إقرأ أيضاً:
دراسة علمية تكشف المفتاح.. فقدان 30 بالمئة من الوزن في أسبوع واحد
كشف علماء في كلية "غروسمان" للطب بجامعة نيويورك، عن آلية جديدة تؤدي إلى فقدان سريع للوزن، بعد أن نجحوا في تقليص وزن فئران تجارب بنسبة 30 بالمئة خلال أسبوع واحد فقط، من خلال حرمانها من حمض السيستين الأميني.
وأوضح الباحثون، حسب تقرير نشره موقع "scitechdaily"، أن هذه الخسارة الكبيرة في الوزن ناتجة عن اضطراب شديد في عملية الأيض، سببه نقص في مركب "مرافق الإنزيم أ" (CoA)، الذي يعد جوهريا في تحويل الغذاء إلى طاقة.
وشدد الفريق البحثي، الذي نشر نتائجه في مجلة "Nature" الأسبوع الماضي، على أن "السيستين" عنصر أساسي في إنتاج CoA، وأن غيابه أدى إلى عجز خلايا الجسم عن الاستفادة من مصادر الطاقة المعتادة، ما دفعها لحرق الدهون المخزنة بمعدلات غير مسبوقة.
وقال الدكتور يفغيني نودلر، الأستاذ في قسم الكيمياء الحيوية وعلم الأدوية الجزيئية بجامعة نيويورك، وأحد المشاركين في الدراسة: "تكشف نتائجنا المذهلة أن انخفاض مستويات السيستين حفّز فقدانا سريعا للدهون لدى فئران دراستنا من خلال تنشيط شبكة من المسارات البيولوجية المترابطة".
وأضاف: "في حين أن تعزيز فقدان الوزن في العيادات لا يزال مهمة مستقبلية رئيسية، فإننا متحمسون للغاية في الوقت الحالي للجوانب العميقة والأساسية لعملية الأيض التي كشفت عنها هذه الدراسة".
وأكد الباحثون أن التجربة قدمت أول نظرة تفصيلية على وظيفة "مرافق الإنزيم أ" لدى الفئران البالغة، وهو جزيء يشارك في أكثر من 100 تفاعل أيضي ويعمل مع حوالي 4 بالمئة من إنزيمات الجسم، لكن دراسته كانت صعبة سابقا بسبب موت الفئران التي تعاني من خلل فيه قبل بلوغها.
من جانبه، قال الدكتور دان ل. ليتمان، الأستاذ في علم المناعة المجهرية وبيولوجيا الخلية والمؤلف المشارك في الدراسة: “بما أن تحقيق أقصى قدر من فقدان الوزن الناتج عن نقص السيستين لدى الفئران كان يعتمد على كل من النظام الغذائي وحذف الجين، يمكننا الآن، من الآن فصاعدا، استعادة إنتاج السيستين وراثيا في خلايا أو أنسجة محددة، وتحديد دور كل منها في فقدان الوزن الكبير الذي لاحظناه".
وأردف: "نأمل في المستقبل أن نستغل أجزاء من هذه العملية لتحفيز فقدان وزن مماثل لدى البشر، ولكن دون إزالة السيستين تماما".
ولفت التقرير إلى أن السيستين موجود في معظم الأطعمة، ما يجعل الوصول إلى نظام غذائي خالٍ منه شبه مستحيل دون استخدام محاليل صناعية دقيقة.
كما حذر العلماء من أن أي تدخل دوائي لإيقاف إنتاج السيستين قد يُعرض الأعضاء لتلف ناتج عن السموم، لكون السيستين مرتبطا بمسارات حيوية عديدة في الجسم.
وأكدت الدراسة أيضا أن تقييد السيستين أدى إلى تعطيل إنتاج الطاقة داخل الخلايا من خلال التأثير على عملية "الفسفرة التأكسدية"، وهو ما دفع الجسم للاعتماد على الدهون كمصدر بديل للطاقة.
كما أشار الباحثون إلى أن هذا الحرمان من السيستين فعّل آليات إجهاد خلوي نادرا ما تُشاهد في الأنسجة الطبيعية، وهي "استجابة الإجهاد المتكاملة" (ISR) و"استجابة الإجهاد التأكسدي" (OSR)، واللتان تسهمان في زيادة فقدان الوزن عبر تعزيز إنتاج هرمون GDF15 وتحلل الإنزيمات الدهنية.
وختم التقرير بالتأكيد على أن هذه الدراسة توفر أول دليل مباشر على أثر إزالة السيستين، أحد الأحماض الأمينية الأساسية التسعة، في تقليص الوزن، لافتا إلى أن "النتائج تفتح بابا جديدا لفهم الأيض، لكنها لا تقدم بعد حلا علاجيا جاهزا للسمنة لدى البشر".
استشاري تكنولوجيا إعلام: الحكومة أنهت تريند «شهادات الحلال»