مجلة عالم التكنولوجيا
مجلة تكنولوجية شاملة

“تحليل طيف رامان” تقنية جديدة لقياس مستوى السكر بالدم


يجب على مرضى السكري اختبار مستويات السكر في الدم عدة مرات في اليوم للتأكد من أن نسبته ليست عالية جدًا أو منخفضة جدًا. وأظهرت الدراسات أن أكثر من نصف المرضى لا يختبرون مستوى السكر في الدم في كثير من الأحيان بشكل كافٍ، ويعود ذلك جزئيًا إلى ألم وخز الإبرة.

أحد البدائل الممكنة هي “تحليل طيف رامان”، وهي تقنية غير موسعة تكشف عن التركيب الكيميائي للأنسجة، مثل الجلد، عن طريق تسليط الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء. واتخذ علماء “معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا” الآن خطوة مهمة نحو جعل هذه التقنية عملية لاستخدامها من قِبل المريض. وأظهر العلماء أن مرضي السكري يمكنهم استخدام تقنية تحليل طيف رامان لقياس تركيز الجلوكوز مباشرة عبر الجلد.

يقول “بيتر سو”؛ أستاذ الهندسة البيولوجية والميكانيكية في المعهد: “في حين أن هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتطوير التكنولوجيا إلى جهاز سهل الاستخدام، فإن هذا التقدم يدل على أن جهاز استشعار يعمل بنظام رامان لمراقبة الجلوكوز المستمرة قد يكون ممكنًا”.


-رؤية من خلال الجلد


يمكن استخدام تحليل طيفي رامان لتحديد التركيب الكيميائي للأنسجة؛ من خلال تحليل كيفية تشتت أو تحريف الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء؛ حيث يواجه أنواعًا مختلفة من الجزيئات.

لذا؛ يعمل مركز أبحاث الطب الحيوي بالليزر في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على أجهزة استشعار الجلوكوز المستندة إلى رامان منذ أكثر من 20 عامًا. ويمكن أن تخترق أشعة الليزر القريبة من الأشعة تحت الحمراء المستخدمة في تقنية تحليل طيف رامان فقط بضعة ملليمترات في الأنسجة؛ لذلك كان التقدم الرئيسي هو ابتكار طريقة لربط قياسات الجلوكوز من السائل، الذي يوجد بخلايا الجلد المعروف باسم “السائل الخلالي”، بمستويات الجلوكوز في الدم.

وعلى الرغم من ذلك، لا تزال هناك عقبة رئيسية أخرى؛ حيث تميل الإشارة الناتجة عن الجلوكوز إلى الغرق في العديد من مكونات الأنسجة الأخرى الموجودة في الجلد. فعندما يتم قياس الإشارة من الأنسجة، تأتي معظم الإشارات القوية من مكونات صلبة مثل البروتينات والدهون والكولاجين. والجلوكوز هو كمية صغيرة جدًا من إجمالي الإشارة، ولهذا السبب لم نتمكن حتى الآن من رؤية إشارة الجلوكوز من الإشارة المُقاسة.

للتغلب على ذلك، طور فريق المعهد طرقًا لحساب مستويات الجلوكوز بشكل غير مباشر من خلال مقارنة بيانات رامان من عينات الجلد بتركيزات الجلوكوز في عينات الدم المأخوذة في نفس الوقت. ومع ذلك، يتطلب هذا النهج معايرة متكررة، ويمكن التخلص من التنبؤات بحركة الموضوع أو التغيرات في الظروف البيئية.

وطور الباحثون طريقة جديدة تتيح لهم رؤية إشارة الجلوكوز مباشرة؛ حيث يتمثل الجانب الجديد في أسلوبهم في أنهم يلمعون أشعة تحت الحمراء القريبة على الجلد بزاوية 60 درجة تقريبًا، لكنهم يجمعون إشارة رامان الناتجة من ليف عمودي على الجلد. وينتج عن ذلك إشارة شاملة أقوى لأنه يمكن جمع إشارة رامان الجلوكوز، بينما يتم تصفية الإشارة المنعكسة غير المرغوب فيها من سطح الجلد.

واختبروا النظام الجديد على الخنازير، ووجدوا أنه بعد 10 إلى 15 دقيقة من المعايرة، يمكنهم الحصول على قراءات دقيقة للجلوكوز لمدة تصل إلى ساعة، وتحققوا من القراءات من خلال مقارنتها بقياسات الجلوكوز المأخوذة من عينات الدم.


-المراقبة المستمرة


يقول الباحثون إن هناك حاجة لمزيد من التطوير للتكنولوجيا قبل استخدام نظام رامان لمراقبة مرضى السكري. إنهم يخططون الآن للعمل على تقليص حجم الجهاز، وهو بحجم طابعة سطح المكتب؛ بحيث يمكن أن يكون محمولًا، على أمل اختبار مثل هذا الجهاز على مرضى السكري. وعلى المدى الطويل، يأملون في إنشاء شاشة يمكن ارتداؤها تستطيع أن توفر قياسات الجلوكوز المستمرة.


المصدر: MIT News:Researchers hope to make needle pricks for diabetics a thing of the past


بعد قراءة الموضوع يمكنك معرفة المزيد عن الكلمات الآتية:


5G Apple Google iPhone oppo آبل آيفون أبل أمازون أمن المعلومات أندرويد إنترنت الأشياء إيلون ماسك الأمن السيبراني الإنترنت البطارية البيانات التكنولوجيا الذكاء الاصطناعي الروبوتات الزراعة السيارات الكهربائية الصين الطاقة الفضاء المدن الذكية المملكة المملكة العربية السعودية الهواتف الذكية تطبيق تطبيقات تقنية تويتر تيسلا جوجل سامسونج سيارة عالم التكنولوجيا فيروس كورونا فيسبوك كورونا مايكروسوفت ناسا هاتف هواوي


الرابط المختصر :
close

مرحبا 👋

سعداء بالتواصل معكم
قم بالتسجيل ليصلك كل جديد

نحن لا نرسل البريد العشوائي! اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا لمزيد من المعلومات.

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.