ابتكار قناع ذكي يحلل الأنفاس لمراقبة الصحة
تاريخ النشر: 30th, August 2024 GMT
الولايات المتحدة – ابتكر العلماء “قناعا ذكيا” يمكنه تحليل أنفاس مرتديه واكتشاف علامات المرض.
ويأمل العلماء أن يوفر الجهاز الذي يمكنه نقل بياناته إلى تطبيق عبر البلوتوث، طريقة ميسورة التكلفة ومريحة لالتقاط وتحليل المؤشرات الحيوية للتنفس المتعلقة بالعمليات التنفسية والأيضية على الفور.
ويقولون إنه لديه القدرة على تحسين الجهود المبذولة لتشخيص حالات، مثل أمراض الرئة في وقت مبكر ومراقبة الحالات ودعم خطط العلاج المصممة خصيصا.
وأوضح البروفيسور وي جاو، المؤلف الرئيسي للبحث، من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “يمكن أن تعمل تقنيتنا كمنصة عامة لتحليل التنفس. يمكننا اختيار أجهزة استشعار مختلفة لحالة معينة أو دمج أجهزة استشعار لمجموعة متنوعة من الحالات. على سبيل المثال، يمكن للقناع الذي قمنا بتقييمه في هذا العمل مراقبة حالات الكلى وكذلك التهاب مجرى الهواء في مرض الانسداد الرئوي المزمن والربو في نفس الوقت”.
وأفاد الفريق في الورقة البحثية المنشورة في مجلة Science، أن الأساليب الحالية لتحليل أنفاس المرضى الزفيرية تواجه تحديات تتعلق بتكثيف البخار، وهو ما يتطلب غالبا التبريد، بينما يتم إجراء تحليلات مثل هذه العينات عادة في المختبر.
وعلى النقيض من ذلك، تم تجهيز القناع بجهاز يسمى EBCare، والذي يتيح مراقبة المؤشرات الحيوية في أنفاس المريض.
وقال العلماء إنهم استخدموا نهجا مزدوجا لتكثيف التنفس: ليس فقط جهاز EBCare مصنوعا من مادة يمكن أن تفقد الحرارة بسهولة، ولكنه يحتوي أيضا على هلام مائي يتم تبريده عن طريق التبخر الطبيعي للماء.
ويتم توجيه التنفس المكثف نحو مستشعر مدمج يمكنه اكتشاف وجود ومستويات المكونات المختلفة في التنفس، بما في ذلك محتواه من الكحول ودرجة الحموضة ومستويات الأمونيوم والنتريت. ثم يتم توجيه التنفس المكثف إلى الهيدروجيل، ما يوفر مصدرا مستمرا للمياه لعملية التبخر.
وأفاد العلماء بإجراء عدة اختبارات للجهاز بين متطوعين أصحاء وكذلك أولئك الذين يعانون من حالات مثل الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن.
ووجدت النتائج أن القناع يمكنه تتبع التغيرات في تركيز الكحول في التنفس، وبالتالي ديناميكيات التمثيل الغذائي للكحول، فضلا عن مراقبة التغيرات في مستويات الأمونيوم المرتبطة بتناول البروتين.
وقالوا إن هذا الأخير قدم بديلا غير جراحي لفحوصات الدم لإدارة أمراض الكلى ومراقبة التمثيل الغذائي للبروتين الشخصي.
كما وجدوا أن تركيز النتريت في التنفس كان أعلى في المجموعات التي تعاني من التهاب مجرى الهواء، مثل المصابين بالربو.
وأفاد البروفيسور جاو: “يمكن ارتداء هذا القناع أثناء ممارسة الأنشطة اليومية، في النهار والليل. إنه يوفر مراقبة صحية شخصية مستمرة وفي الوقت الفعلي وفي المنزل دون الحاجة إلى زيارات سريرية”.
وقال إن الجهاز منخفض التكلفة أيضا، حيث “سيكلف جزء الإلكترونيات القابل لإعادة الاستخدام عشرات الدولارات بينما سيكلف الجزء القابل للتخلص منه نحو 1 دولار لكل جهاز”.
المصدر: ذي غارديان
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
إقرأ أيضاً:
ابتكار مركّب يساعد على التئام جروح الأنسجة الرخوة في الجسم
الولايات المتحدة – تمكن علماء من جامعتي كاليفورنيا وسان دييغو الأمريكيتين من تطوير هيدروجيل مركّب يساعد على التئام جروح الأنسجة الرخوة في الجسم.
وأشار موقع Medical Xpress إلى أن المركب الجديد يمكن حقنه في مناطق الجروح في الأنسجة الرخوة في الجسم ليقوم بإيقاف النزيف بسرعة، وربط الأنسجة بشكل موثوق في الأعضاء الرخوة المتحركة مثل الرئات، كما يمكن استعماله لترميم جدران الشرايين.
وأوضح القائمون على تطوير هذا المركب إلى أن القطب التقليدية لإغلاق جروح بعض الأعضاء الرخوة في الجسم، مثل الرئتين أو القلب لا تكون ناجحة في بعض الأحيان، كون أنسجة هذه الأعضاء تتحرك وتتمدد باستمرار، ما قد يعرض المريض لخطر النزيف الداخلي، كما أن بعض أنواع اللواصق الطبية مثل لاصقات الفيبرين فعالة في وقف النزيف، ولكنها قد تسبب جلطات دموية شديدة لدى المرضى الذين يعانون من مشاكل تخثر الدم، ومن هنا برزت الحاجة لتطوير المركب الجديد.
يعتمد مركب الهيدروجيل الجديد على مزيج من بروتين مصمم لمحاكاة التركيبة الطبيعية لأنسجة الجسم البشري، وصفائح نانوية من سيليكات “لابونيت”، مما يمنحه مرونة عالية وقدرة على الالتصاق القوي بالأنسجة حتى في الظروف الديناميكية كحركة الرئتين أثناء التنفس أو انقباض القلب.
قام العلماء باختبار المركب الجديد على الخنازير وفئران التجارب التي كانت تعاني من جروح في بعض أعضائها الداخلية، وأظهر المركب فعالية ممتازة، إذ أوقف النزيف خلال ثوان وساعد لصق الأنسجة ببعضها، ولم تسجّل لدى حيوانات التجارب أيّة استجابات التهابية للدواء، ما يعني أنه قد يكون علاجا آمنا للاستخدام مستقبلا.
المصدر: mail.ru