این لنز چشمی در هنگامی بیماری به شما هشدار می‌دهد

خبرنامه دانشجویان ایران: دانشمندان به دنبال طراحی و توسعه لنز چشمی ویژه‌ای هستند که نه تنها قادر است قند خون مردم را زمانی که افت کرد، تشخیص دهد بلکه این پتانسیل را خواهد داشت تا هر زمان در عملکرد کاری یکی از اندام‌های داخلی بدن انسان‌ها مشکلی به وجود آمد این موضوع را اطلاع دهد. دانشمندان به دنبال آن هستند تا این اطلاعات را به شکلی خودکار از اشک چشم انسان به دست آورند.

به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران» به نقل از شبکه؛ گروهی از پژوهشگران دانشگاه ایالتی اورگان به دنبال آن هستند تا از فناوری ترانزیستورهای فوق‌العاده ظریف برای ساخت این لنزهای چشمی استفاده کنند. گرگوری هرمان استاد دانشگاه اورگان به همراه تیم تحت سرپرستی خود به دنبال آن هستند تا یک حس‌گر زیستی شفاف را طراحی کنند. حس‌گری که با قرارگیری روی چشم انسان‌ها قادر خواهد بود علائم بیماری که در بدن انسان‌ها قرار دارد را شناسایی کند. در مقطع فعلی یک نمونه اولیه از این لنز ساخته شده است. نمونه‌ای که می‌تواند میزان گلوکز قند خون را اندازه‌گیری کند.

اما این گروه از پژوهشگران بر این باور هستند که لنز چشمی آن‌ها در آینده قادر خواهد بود بیماری‌های خطرناکی همچون سرطان را نیز شناسایی کند. زمانی که هرمان کار خود را روی این لنز چشمی آغاز کرد، به دنبال آن بود به افرادی که به بیماری دیابت مبتلا هستند کمک کند. امروزه بیماران دیابتی می‌توانند الکترودی را در زیر پوست خود قرار دهند تا از میزان قند خون خود آگاه شوند.

اما مشکل روش فوق این است که این شکل از نظارت بر قند خون اغلب دردناک بوده و باعث می‌شود به بافت‌های پوست آسیب وارد شده یا حتا خطر عفونت را نیز به همراه دارد. در حالی که یک لنز چشمی که مجهز به حس‌گرهای زیستی است قادر است به شکل ایمن‌تر و کاربردی‌تر و البته با دردسر کمتری مورد استفاده قرار گیرد. هرمان و تیم تحت سرپرستی او برای ساخت این لنز چشمی از نیمه هادی معروف گالیم زینک اکسید با نام اختصاری (IGZO) استفاده کردند. IGZO همان نیمه‌هادی معروفی است که در لوازم الکترونیکی انقلابی به وجود آورده و به تولیدکنندگان تجهیزات الکترونیکی اجازه داد تلویزیون‌ها، گوشی‌های هوشمند و تبلت‌های با کیفیت‌تری را تولید کنند.

هرمان اکنون به دنبال آن است تا از همین فناوری در زمینه پزشکی استفاده کند. هرمان تخمین زده است که بیش از 2500 حس‌گر زیستی را می‌توان در ابعاد یک میلی‌متر مربع از یک لنز چشمی IGZO قرار داده و از هر کدام از این حس‌گرها برای ارزیابی و اندازه‌گیری عملکرد هر یک از اندام‌های بدن انسان استفاده کرد. تصویر زیر نمایی شماتیک از این لنز چشمی را نشان می‌دهد.

هرمان در ارتباط با عملکرد لنز فوق گفته است: «در هر قطره از اشک انسان اطلاعات قابل توجهی وجود دارد که برای بررسی عملکرد اندام‌های داخلی بدن می‌توان از آن‌ها استفاده کرد. در کنار لاکتوز، مقدار لاکتات (که رابطه مستقیمی با نارسایی کبد دارد)، دوپامین (گلوکوم)، اوره (در ارتباط با عملکرد کلیه‌ها) و پروتئین از طریق این لنز چشمی قابل اندازه‌گیری خواهد بود. هدف ما این است که به جای یک حس‌گر از چند حس‌گر استفاده کنیم. همان‌‌گونه که اشاره کردم، نمونه فوق فقط تنها قادر است میزان قند خون را مورد ارزیابی قرار دهد، اما این زمان است که نشان خواهد داد دنیای فناوری این پتانسیل را در اختیار ما قرار خواهد داد تا مواد شیمیایی دیگری را نیز به همین شکل مورد ارزیابی قرار دهیم یا خیر.»

لازم به توضیح است که لنز فوق هنوز در مراحل ابتدایی طراحی قرار دارد و تا رسیدن به یک محصول تجاری کامل راه طولانی را پیش رو دارد. نسخه پیشرفته‌تر این لنز قادر خواهد بود اطلاعات را از طریق فرکانس‌های رادیویی (RF) برای یک گیرنده ارسال کرده و در آینده به یک آنتن بسیار کوچک تجهیز شود. آنتی که به منظور شارژ خازن مورد استفاده قرار خواهد گرفت. نمونه اولیه ساخته شده این توانایی را ندارد تا داده‌ها را به خارج از حس‌گر انتقال دهد، در نتیجه دانشمندان مجبور هستند برای خواندن اطلاعات، جریان الکتریکی دستگاه را اندازه‌گیری کنند.

هرمان گفته است: «راه‌حل پیشنهادی ما شبیه به تکنیکی است که گوگل در سال 2014 از آن استفاده کرد. با این تفاوت که ما قادر هستیم همه مولفه‌ها را به شکلی کاملا نامریی ایجاد کنیم. گوگل در لنز هوشمند خود موسوم به smart lens به جای آن‌که از ترانزیستور شفاف IGZO استفاده کند از یک تراشه‌ بی‌سیم کوچک استفاده کرد.» با توجه به این‌که لنزهای چشمی یکبار مصرف هستند باید مقرون به صرفه نیز باشند. هرمان هنوز برای این مشکل راه‌ چاره‌ای در نظر نگرفته است. او می‌گوید: «ما از فناوری ویژه‌‌ای (نواری باریک از ترانزیستورهای IGZO) استفاده می‌کنیم که شباهت زیادی به فناوری دارد که در گوشی‌های هوشمند از آن استفاده می‌شود. امروزه صد ترانزیستور در صفحه‌نمایش یک تلفن همراه مورد استفاده قرار می‌گیرند که قیمتی کمتر از ده سنت دارد.» هرمان امیدوار است تا لنز چشمی خود را در سال جاری روی حیوانات مورد آزمایش قرار دهد.