مچ‌بندی که با آزمایش عرق، از وضعیت جسمانی ما خبر می‌دهد
اکثر گجت‌های سلامتی موجود در بازار، حتی پیشرفته‌ترین آنها، فقط می‌توانند تعداد گام‌ها را بشمرند یا ضربان قلب را اندازه گیری کنند. اما گروهی از محققان دانشگاه کالیفرنیا دستگاهی طراحی کرده‌اند که میتواند مواد شیمیایی موجود در عرق بدن انسان را اندازه‌گیری کند. این دستگاه با جمع‌آوری اطلاعات از عرق بدن، وضعیت جسمانی فرد را ارزیابی می‌کند؛ استفاده‌ی نابجا از دارو را تشخیص می‌دهد یا به مربیان ورزشی کمک می‌کند که روی عملکرد ورزشکاران حرفه‌ای نظارت کنند.
افرادی که اهمیت زیادی به سلامت جسمان‌شان می‌دهند، اخیرا علاقه‌ی خاصی به گجت‌های پوشیدنی نشان می‌دهند؛ اما کاربردهای این دستگاه‌ها محدود است. آنها اغلب براساس ضربان قلب و مسافتی که فرد می‌پیماید، میزان کالری سوزانده شده را اندازه‌گیری می‌کنند. این در حالی است که در عرق هر فرد اطلاعات بسیار زیادی درباره‌ی شرایط جسمانی او نهفته است. «علی جاوی» (Ali Javey) یکی از مهندسان برق دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید، عرق بدن انسان اطلاعات زیادی از وضعیت جسمانی افراد می‌دهد.
جاوی و همکاران‌اش نمونه‌ی اولیه‌ای از این گجت پوشیدنی را در قالب یک مچ‌بند ساختند که میتواند اطلاعات موجود در عرق را استخراج کند. این دستگاه از دو قسمت تشکیل شده است. یک قسمت آن از پلاستیک انعطاف‌پذیر ساخته شده که درون آن حسگرهایی قرار دارد. این حسگرها میزان تراکم یون‌های سدیم و پتاسیم را اندازه‌گیری می‌کنند (این یون‌ها، الکترولیت‌هایی هستند که عرق را شور می‌کنند). همچنین میزان قند گلوکز و لاکتات را می‌سنجد (لاکتات، یون منفی اسید لاکتیک است که در صورت فقدان اکسیژن کافی در سلول‌ها تجمع می‌کند) . این اطلاعات از فرایندهایی که در سلول بدن انسان اتفاق می‌افتد، خبر می‌دهد. اگر سطح لاکتات در بدن بالا باشد، میتواند تعادل pH بدن را به هم بریزد. یک حسگر دما هم اطلاعات جمع‌آوری شده از دیگر حسگرها را کالیبره می‌کند. قسمت دیگر، یک صفحه‌ی مداری انعطاف‌پذیر است که شامل یازده تراشه‌ی کامپیوتری می‌شود. این تراشه‌ها اطلاعات حسگرها را دریافت و آنها را تحلیل و تفسیر می‌کنند؛ سپس نتایج را به طور بی‌سیم به یک گوشی هوشمند یا لپ‌تاپ می‌فرستند.
مهندسان برای اینکه این دستگاه به اطلاعات عرق دسترسی پیدا کند، دو مشکل «انعطاف‌پذیری» و «قدرت پردازش» را حل کردند. این دو مشکل عامل اصلی عدم موفقیت تلاش‌های قبلی بودند. در گذشته، مهندسان از تراشه‌های سیلیکونی استفاده می‌کردند، اما بعد فهمیدند که قطعات سخت و انعطاف‌ناپذیر نمی‌توانند با پوست فرد تماس برقرار کنند. تیم‌های دیگری که از دستگاه‌های الکترونیکی پلاستیکی و منعطف استفاده کرده بودند، پی برده بودند که آن قطعات قدرت پردازش کافی برای اندازه‌گیری میزان بیش از یک ماده را ندارند.
«جیسون هایکنفلد» (Jason Heikenfeld)، یکی از مهندسان برق دانشگاه «سینسینتی» (Cincinnati) در اوهایو می‌گوید هیچ‌کس در گذشته نتوانسته به طور هم‌زمان چند عنصر را اندازه‌گیری کند.
محققان در ژورنال «نیچر» (Nature)، گزارش دادند که این دستگاه در آزمایشگاه روی داوطلبانی که دوچرخه‌های ثابت سوار بودند، آزمایش شد و همان‌طور که پیش‌بینی می‌شد، به خوبی کار کرد. این ابزار تشخیصی در عین اینکه قابل حمل و غیرتهاجمی بوده، مواد شیمیایی را در لحظه کنترل می‌کند. به این ترتیب، نیاز به زمان و تلاش برای جمع‌آوری نمونه و انتقال آنها برای ارزیابی در آزمایشگاه از بین می‌رود.
یکی از دانشمندان مواد دانشگاه ایلینوی می‌گوید کنترل پیوسته‌ی عرق بدن انسان فرصت‌های جدیدی را در اختیار قرار می‌دهد. این دستگاه میتواند به تحقیقات مربوط به فیزیولوژی انسان کمک کند که واکنش افراد به ورزش یا استرس را هم در بر می‌گیرد. از این گذشته، گجت سلامتی مورد اشاره در موارد پزشکی هم کاربرد دارد. پزشکان می‌توانند همه‌چیز را از افسردگی گرفته تا مصرف دارو زیر نظر بگیرند. همچنین می‌توانند حسگرها را به گونه‌ای تنظیم کنند که مواد حاصل از تجزیه‌ی داروهای قانونی یا غیرقانونی را اندازه‌گیری کنند.
جاوی می‌گوید پزشکان می‌توانند از این ابزار تشخیصی در بازه‌ی زمانی مشخصی استفاده کنند تا میزان سرعت واکنش بیماران به درمان دارویی را زیر نظر بگیرند. به این ترتیب، پزشک میتواند با کارآمدی بهتری «دوز» (Dosage)، مورد نیاز را تعیین کند. همچنین این دستگاه میتواند به ورزشکاران و بیماران از وضعیت‌های مختلف پزشکی مثل خستگی مفرط، دهیدراسیون یا کم‌آبی بدن و گرمازدگی هشدار دهد.
در حال حاضر، قسمت مداریِ نمونه‌ی اولیه‌ی این دستگاه بزرگ است. اما آن یازده تراشه‌ی کامپیوتری را می‌توان در یک تراشه که مخصوص این کار طراحی شده قرار داد و تثبیت کرد. با این حساب، نسخه‌های آینده‌ی این ابزار تشخیصی کوچک‌تر خواهد بود و نوزادان، کودکان و همچنین بزرگ‌سالان می‌توانند از آن استفاده کنند.
برای اینکه چنین دستگاهی به عنوان یک محصول پزشکی وارد بازار شود، باید آزمایش‌های پزشکی زیادی روی آن انجام شود و به تایید سازمان غذا و داروی آمریکا برسد. جاوی می‌گوید این پروسه سال‌ها زمان می‌برد. اما نسخه‌هایی که فقط کاربرد کنترل تناسب اندام دارند، نیاز به آزمایش و ارزیابی ندارند.
منبع: Science Mag
