تیمی از مهندسان اخیراً ابزار نوآورانه‌ای را برای پایش استرس معرفی کرده‌اند: نخ دندانی اصلاح‌شده که می‌تواند کورتیزول هورمون اصلی استرس در بدن را به‌صورت بلادرنگ از بزاق دهان تشخیص دهد این ابزار که توسط دانشمندان دانشگاه تافتس (Tufts University) ساخته شده، می‌تواند جایگزینی ساده، ارزان و کاربرپسند برای روش‌های سنتی پایش استرس باشد؛ روش‌هایی که معمولاً به پرسش‌نامه‌های خوداظهاری یا ارزیابی‌های پرهزینه روان‌پزشکی متکی هستند.
سنجش استرس با نخ دندان
دکتر «سمیر سانکوساله»، استاد مهندسی برق و کامپیوتر و پژوهشگر اصلی این پروژه می‌گوید:«ایده‌ی این فناوری از همکاری بین چندین بخش دانشگاه تافتس آغاز شد که در آن به بررسی تأثیر استرس و وضعیت‌های شناختی بر حل مسئله و یادگیری می‌پرداختیم.»دانشمندان مدت‌هاست می‌دانند که استرس می‌تواند اثرات بلندمدت و زیانباری داشته باشد؛ از افزایش فشار خون گرفته تا تضعیف سیستم ایمنی بدن، و بروز مشکلاتی مانند افسردگی، اضطراب و بیماری‌های قلبی-عروقی.
سانکوساله ادامه می‌دهد:«نمی‌خواستیم ابزار دیگری طراحی کنیم که خودش منبع استرس باشد. بنابراین فکر کردیم: “آیا می‌توانیم حسگری بسازیم که بخشی طبیعی از روال روزانه‌ی افراد شود؟” از آن‌جایی که کورتیزول در بزاق یافت می‌شود، نخ دندان گزینه‌ی مناسبی برای نمونه‌برداری روزانه بود.»
دستگاهی کوچک با پتانسیل بزرگ
این نخ دندان هوشمند، ظاهری مشابه نخ‌دندان‌های معمولی دارد. تفاوت اصلی در وجود الکترونیک داخلی در دسته‌ی آن است.هنگامی که فرد نخ دندان می‌کشد، بزاق از طریق مکش مویرگی به سمت دسته حرکت کرده و به یک زبانه‌ی حسگر می‌رسد. در آنجا، الکترودهایی حضور و غلظت کورتیزول را تشخیص می‌دهند این فناوری به کمک یک سیستم شناسایی پیشرفته به‌نام پلیمرهای قالب‌گیری‌شده با اثر الکتروشیمیایی (eMIPs) کار می‌کند.
چگونه eMIPs عمل می‌کند؟eMIPs مانند یک «قالب» عمل می‌کنند. ابتدا پلیمر در اطراف مولکول هدف در اینجا کورتیزول ساخته می‌شود. سپس مولکول از آن جدا می‌شود و شکلی فیزیکی-شیمیایی از آن در پلیمر باقی می‌ماند که می‌تواند کورتیزول موجود در نمونه‌های جدید را شناسایی و جذب کند سانکوساله می‌گوید:«روش eMIP یک نقطه‌عطف است. در گذشته، برای ساخت حسگرها از آنتی‌بادی‌ها یا گیرنده‌هایی استفاده می‌شد که نیاز به فرآیندهای زیستی پیچیده و پرهزینه داشتند. اما با eMIP می‌توان به‌سرعت قالب‌های شناسایی برای هر مارکر جدید بیماری یا استرس ساخت.»
ابزار سلامت چندمنظوره و مقابله با استرس مزمن
طراحی ماژولار این حسگر به آن امکان می‌دهد که تنها محدود به کورتیزول نباشد. با اندکی تغییر، این دستگاه می‌تواند مارکرهای دیگر مانند گلوکز برای دیابت، استروژن برای باروری، یا سایر مولکول‌های مرتبط با سلامت قلب، سرطان یا بیماری‌های عصبی را نیز شناسایی کند همچنین این قابلیت وجود دارد که در آینده، چند حسگر در یک نخ دندان ترکیب شوند تا پایش جامع‌تری از وضعیت سلامت افراد ارائه شود.
تا کنون این حسگر در آزمایش‌ها، دقتی مشابه با بهترین ابزارهای پایش استرس در بازار نشان داده است. اکنون تیم دانشگاه تافتس در حال راه‌اندازی یک استارتاپ برای تجاری‌سازی این فناوری و فراهم‌سازی آن برای استفاده در خانه‌ها و کلینیک‌هاست با این حال، محققان تأکید دارند که این ابزار بیشتر برای پایش مستمر طراحی شده، نه برای تشخیص اولیه بیماری سانکوساله می‌گوید:«برای تشخیص دقیق، هنوز خون بهترین گزینه است. اما وقتی فردی تحت درمان قرار می‌گیرد و نیاز به پیگیری وضعیت دارد، این ابزار می‌تواند ساده، مؤثر و مداخله‌گر به‌موقع باشد.»
یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های این فناوری، ادغام کامل آن با عادات روزانه است برخلاف ردیاب‌های پوشیدنی یا تجهیزات پزشکی حجیم، این دستگاه نیازی به آموزش خاص یا ایجاد عادت جدید ندارد. کافی است مثل همیشه نخ دندان بکشید و بلافاصله از سطح استرس‌تان آگاه شوید گروه تحقیقاتی سانکوساله همچنین حسگرهای مشابهی را برای قرار گرفتن در لباس‌ها و تشخیص حرکت، متابولیت‌های عرق، گازهای محیطی و ترانزیستورهای الکترونیک منعطف طراحی کرده‌اند. اما حسگر نخ دندان ممکن است کاربرپسندترین نوآوری آن‌ها تاکنون باشد.
این تحقیق می‌تواند مسیر را برای پایش شخصی و آنی سلامت هموارتر کند و به افراد کمک کند تا استرس مزمن و اثرات مخرب آن را بهتر مدیریت کنند – تنها با یک حرکت ساده‌ی نخ کشیدن! کاربردهای آینده و چشم‌اندازهای نوآورانه این فناوری نخ دندان تشخیص‌دهنده استرس، فراتر از پایش کورتیزول عمل می‌کند و می‌تواند تحولی بزرگ در نحوه‌ی مدیریت سلامت شخصی ایجاد کند. از آنجا که این حسگر قابل تنظیم برای شناسایی نشانگرهای زیستی متنوعی است، احتمال دارد در آینده نزدیک شاهد ابزارهای مشابه برای پایش بیماری‌های مختلف باشیم که به راحتی در زندگی روزمره افراد جای می‌گیرند.
یکی از مزایای مهم این فناوری، قابلیت ارائه داده‌های بلادرنگ و مستمر است. برخلاف آزمایش‌های آزمایشگاهی که صرفاً یک لحظه از وضعیت بدن را نشان می‌دهند، این ابزار می‌تواند روند تغییرات سطح استرس را به شکل دقیق‌تر و با جزئیات بیشتر ثبت کند. این موضوع به پزشکان و خود افراد کمک می‌کند تا زمان مناسب برای مداخله‌های درمانی یا تغییر سبک زندگی را بهتر تشخیص دهند همچنین این فناوری می‌تواند به کاهش هزینه‌های مرتبط با مراقبت‌های پزشکی کمک کند، چرا که پایش روزانه و آسان می‌تواند از بروز مشکلات جدی‌تر پیشگیری کند و نیاز به مراجعات مکرر به مراکز درمانی را کاهش دهد.
نقش فناوری در سلامت روان و چالش های پیش رو
از آنجا که استرس مزمن نقش مهمی در بروز بیماری‌های روانی و جسمی ایفا می‌کند، پایش دقیق‌تر و مداوم آن می‌تواند به مدیریت بهتر سلامت روان نیز کمک کند. این ابزار می‌تواند به افراد کمک کند تا الگوهای استرس خود را بشناسند و با کمک پزشکان و روانشناسان، راهکارهای بهتری برای مقابله با آن بیابند.
سانکوساله درباره اهمیت این موضوع می‌گوید:«استرس موضوعی است که همه با آن دست‌وپنجه نرم می‌کنند، اما به دلیل ماهیت غیرمشهود و پیچیده‌اش، کنترل آن بسیار دشوار است. این دستگاه به شما اجازه می‌دهد استرس خود را از طریق یک روال ساده، قابل اندازه‌گیری و قابل پیگیری کنید.»
با وجود تمام مزایا، هنوز موانعی وجود دارد که باید بر آن‌ها غلبه شود. یکی از این موانع، اطمینان از دقت و صحت داده‌ها در شرایط متنوع استفاده روزمره است. محققان باید مطمئن شوند که نتایج دستگاه تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند نوع غذا، نوشیدنی، داروها یا شرایط بهداشتی دهان قرار نمی‌گیرند همچنین، حفاظت از داده‌های شخصی کاربران و حفظ حریم خصوصی آن‌ها موضوعی حیاتی است که باید در طراحی و تجاری‌سازی این فناوری به دقت رعایت شود.
جمع‌بندی
فناوری نخ دندان هوشمند برای سنجش استرس، نمونه‌ای بارز از چگونگی استفاده خلاقانه از فناوری‌های نوین برای بهبود زندگی روزمره انسان‌ها است. با ادغام حسگری پیشرفته در یک ابزار ساده و رایج، این اختراع می‌تواند انقلابی در پایش سلامت فردی ایجاد کند، کمک کند تا استرس بهتر مدیریت شود و در نهایت کیفیت زندگی بهبود یابد این دستاورد نویدبخش آینده‌ای است که در آن پایش سلامت به بخشی طبیعی و بی‌دردسر از زندگی روزمره تبدیل می‌شود؛ جایی که افراد با آگاهی بیشتر و ابزارهای بهتر، می‌توانند کنترل بهتری بر سلامت خود داشته باشند.
بیشتر بدانیم: لنزهای هوشمند با اشک چشم شارژ می‌شوند؛ آینده فناوری در اینجاست.
لینک منبع: earth
نظرات کاربران