دراسة جديدة تستخدم بوصلة الهاتف الذكي لقياس نسبة الغلوكوز في الجسم

نشر موقع "ميدسكيب" تقريرا للصحفية كريستينا زالينسكي، قالت فيه إن هناك استخداما جديدا للهواتف الذكية في مجال الرعاية الصحية.

وأضافت أن باحثين من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST)، في بولدر بولاية كولورادو الأمريكية، قالوا إنه يمكن استخدام بوصلة الهاتف الذكي لتحليل المؤشرات الحيوية في سوائل الجسم - الدم أو العرق أو البول أو اللعاب - لمراقبة المرض أو تشخيصه.

ونقل التقرير الذي ترجمته "عربي21"، عن غاري زابو، الذي يحمل شهادة الدكتوراه ويقود مجموعة في قسم الفيزياء التطبيقية في NIST، والذي أشرف على البحث، قوله: "نحن في هذه المرحلة نجرب هذه الطريقة الجديدة للاستشعار، التي نأمل أن تكون سهلة المنال ومحمولة للغاية". 

وفي دراسة إثبات المفهوم، قام الباحثون بقياس مستويات الجلوكوز في السانجريا، وبينوت غريجيو، والشمبانيا [أنواع نبيذ مختلفة]. وصل حد الكشف إلى تركيزات ميكرومولار - على قدم المساواة أو أفضل من بعض أجهزة استشعار الجلوكوز المستخدمة على نطاق واسع، مثل أجهزة مراقبة الجلوكوز المستمرة. كما قاموا أيضا بقياس مستويات الرقم الهيدروجيني للقهوة وعصير البرتقال وبيرة الجذور بدقة. 

وذكر التقرير أن هناك حاجة إلى مزيد من الاختبارات للتأكد من نجاح الطريقة في السوائل البيولوجية، لذلك قد يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن تكون متاحة للاستخدام السريري أو التجاري. 

ومع ذلك، فإن الاحتمال "مثير"، كما قال أيدوغان أوزكان، الحائز على درجة الدكتوراه، أستاذ الهندسة الحيوية في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، والذي لم يشارك في الدراسة. "قد يتيح إمكانات جديدة لتطبيقات الاستشعار المتقدمة في الإعدادات الميدانية أو حتى في المنزل". 

وشدد التقرير على أن هذا التقدم يعتمد على الأبحاث المتنامية التي تستخدم الهواتف الذكية لوضع أجهزة طبية قوية في أيدي المرضى. يمكن لتطبيق جديد مدعوم بالذكاء الاصطناعي استخدام كاميرا الهاتف الذكي للكشف عن سرطان الجلد، بينما تدير تطبيقات أخرى اختبارات معرفية للكشف عن الخرف. وقال أوزكان إنه يمكن تسخير كاميرات الهواتف الذكية في "المجاهر الضوئية وأجهزة الاستشعار المتقدمة إلى المستوى الذي يمكننا من خلاله رؤية واكتشاف جزيئات الحمض النووي الفردية باستخدام ملحقات بصرية غير مكلفة". يمتلك أكثر من ستة مليارات شخص حول العالم هاتفا ذكيا. 

ولفت إلى أن البوصلة الموجودة داخل الهواتف الذكية هي مقياس مغناطيسي، فهو يقيس المجالات المغناطيسية. عادة ما يكتشف المجالات المغناطيسية للأرض، لكنه يمكنه أيضا اكتشاف المغناطيسات الصغيرة القريبة والتغيرات في مواقع تلك المغناطيسات. 

وقال زابو إن الباحثين قاموا بوضع مغناطيس صغير داخل شريط من "الهيدروجيل الذكي - قطعة من المادة التي تتوسع أو تنكمش" عند غمرها في محلول. 

وأوضح زابو أنه عندما يصبح الهلام المائي أكبر أو أصغر، فإنه يحرك المغناطيس. على سبيل المثال، إذا تم تصميم الهيدروجيل للتمدد عندما يكون المحلول حمضيا أو ينكمش عندما يكون قاعديا، فيمكنه تحريك المغناطيس بالقرب أو بعيدا عن مقياس المغناطيسية بالهاتف، مما يوفر مؤشرا للأس الهيدروجيني. بالنسبة للجلوكوز، يتمدد الهيدروجيل أو ينكمش اعتمادا على تركيز السكر في السائل. 

وقال زابو إنه مع بعض المعايرة والترميز لترجمة تلك القراءة إلى رقم، "يمكنك قراءة الجلوكوز أو الرقم الهيدروجيني بشكل فعال". 

وقال مؤلف الدراسة الأولى مارك فيريس، الذي يحمل شهادة الدكتوراه، وباحث ما بعد الدكتوراه في NIST، إن هناك حاجة فقط إلى شريط صغير من الهيدروجيل، "مثل شريط اختبار الرقم الهيدروجيني الذي تستخدمه في حمام السباحة"، حسب التقرير.

وأضاف فيريس، أن مثل شريط اختبار درجة الحموضة في حمام السباحة، من المفترض أن يكون هذا الاختبار "سهل الاستخدام، وغير مكلف. ومن المفترض أن يكون شيئا رخيصا ولاستخدام واحد فقط". ويقدر فيريس أن كل شريط من هيدروجيل الأس الهيدروجيني يبلغ حوالي ثلاثة سنتات، وشرائط الجلوكوز 16 سنتا. بكميات كبيرة، يمكن أن تنخفض هذه الأسعار. 

بعد ذلك، يخطط الفريق لاختبار الشرائط باستخدام السوائل البيولوجية. لكن السوائل المعقدة مثل الدم يمكن أن تشكل تحديا، حيث يمكن للجزيئات الأخرى الموجودة أن تتفاعل مع الشريط وتؤثر على النتائج. وقال زابو: "ربما تحتاج إلى تعديل كيمياء الهلام المائي للتأكد من أنه خاص بجزيء حيوي واحد وليس هناك أي تدخل من الجزيئات الحيوية الأخرى". 

وقال الباحثون إنه يمكن تكييف هذه التقنية للكشف عن المؤشرات الحيوية أو الجزيئات الأخرى. ويمكن استخدامها أيضا للتحقق من الملوثات الكيميائية في مياه الصنبور أو البحيرات أو المياه الجارية، حسب التقرير.