پژوهشگران ˮدانشگاه ایالتی اوهایوˮ، نوعی سنسور ابداع نموده اند که می تواند تغییرات شیمیایی بعد از لطمه مغزی را تشخیص دهد.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، در صورت بروز لطمه مغزی تروماتیک، تغییرات شیمیایی رخ می دهند که می توانند بعنوان پیش ساز لطمه ثانویه عمل کنند. دانشمندان “دانشگاه ایالتی اوهایو”(Ohio State University)، یک دستگاه نظارتی جدید ابداع نموده اند که می تواند این نشانه های هشدار دهنده را تشخیص دهد. سنسور کوچکی که این گروه پژوهشی ابداع نموده اند، انعطاف پذیر و نازک تر از موی انسان است و می توان آنرا روی مغز قرار داد تا این تغییرات را در لحظه منتقل کند و راه های جدیدی را برای مداخله و درمان عرضه نماید.
این سنسور زیستی ضد آب، مجموعه ای از ترانزیستورهای اثر میدانی را در بر دارد که وقتی مواد شیمیایی خاصی را در مایعات مغزی حس می کنند، به تولید سیگنال الکتریکی می پردازند که می توان آنرا از بیرون بدن ثبت نمود و مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. برای محافظت کردن از تجهیزات الکترونیکی در مقابل تخریب شدن، سنسور درون یک لایه نازک از سیلیسیم دی اکسید به ضخامت چند صد نانومتر قرار می گیرد.
بگفته پژوهشگران، این سنسور دارای ترکیب بی سابقه ای از خاصیت ها است که قابلیت های منحصربه فردی را برای نظارت بر سلامت مغز به آن می دهد. از میان این توانایی ها می توان به توانایی تشخیص تغییرات در سطوح یون پتاسیم و سدیم در مایع مغزی-نخاعی اشاره نمود که یکی از نشانه های لطمه ثانویه بعد از لطمه مغزی است.
کارآیی این سنسور، در یک محلول مصنوعی طراحی شده برای تقلید از مایع مغزی-نخاعی نشان داده شد. سنسور طی این آزمایش توانست تغییرات صورت گرفته در سطوح یون پتاسیم و سدیم را به دقت تشخیص دهد. پژوهشگران با آزمایش این سنسور در سرم خون انسان دریافتند که می توان از آن برای نظارت بر سطوح پی اچ نیز بهره برد.
“جینگهوا لی”(Jinghua Li)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: ما یک سنسور زیستی می خواهیم که بتواند بطور مداوم بر بافت های مغز نظارت کند و تغییرات غلظت یون را در مایع مغزی-نخاعی تشخیص دهد. این تغییرات در حالت ثانویه لطمه مغزی تروماتیک، بعنوان یک نشانه هشدار ابتدایی در مورد بدتر شدن شرایط ظاهر می شوند.
بااینکه دی اکسید سیلیکون کپسوله شده می تواند سال ها در بدن انسان دوام بیاورد اما دانشمندان می گویند که عناصر سنسور احیانا تنها چند هفته دوام خواهند آورد. این بزرگترین مشکل پژوهشگران برای حرکت رو به جلو است که با پرسش های بی پاسخی در مورد تأثیرات طولانی مدت آن بر بافت انسانی و تداخل بین نشانگرهای زیستی مختلف همراه می شود. آنها قصد دارند قبل از ادامه آزمایش ها روی مدلهای حیوانی و در نهایت سوژه های انسانی، به حل کردن این مشکلات بپردازند.
لی اظهار داشت: هنگامی که یک سنسور بیوشیمیایی را ابداع می نماییم، می خواهیم مطمئن شویم که دستگاه فقط به مواد شیمیایی مورد نظر ما پاسخ می دهد و تداخل سایر نشانگرهای زیستی را نادیده می گیرد. انجام دادن این کار در سیستم پیچیده ای مانند بدن انسان دشوار است.
بااینکه این سنسور جهت بررسی سلامتی در پی لطمه مغزی تروماتیک طراحی شده است اما پژوهشگران می گویند که ممکنست با پپتیدها، پروتئین ها و سایر مواد شیمیایی نیز سازگار شود و در پژوهش در مورد بیماریهای مزمن مانند پارکینسون و آلزایمر کاربرد داشته باشد.
لی اضافه کرد: ما باور داریم که ثبت و تحلیل داده های مربوط به سلامتی با این سنسور، در ردیابی بیماریهای بلندمدت و مداخله و درمان بموقع آنها مهم خواهد بود.
این پژوهش، در مجله “Small” به چاپ رسید.