توصل الباحثون إلى مزيج فريد من خلية الوقود الحيوي مع المكونات الإلكترونية من أجل معالجة الإشارات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية مع الحصول على حساسية عالية
نجح باحثون من جامعة ولاية واشنطن في تطوير كاشف يعمل بالوقود الحيوي (السكر) ويمكن زراعته في الجسم، وهو كاشف قادر على مراقبة المؤشرات البيولوجية للجسم من أجل اكتشاف الأمراض المختلفة والوقاية منها وتشخيصها.
وأظهر فريق بحث من جامعة ولاية واشنطن مزيجا فريدا من خلية الوقود الحيوي مع المكونات الإلكترونية من أجل معالجة الإشارات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية مع الحصول على حساسية عالية. تم نشر نتائج البحث منذ فترة طويلة في المجلة العلمية IEEE Transactions of Circuits and Systems.
توجد العديد من أجهزة الكشف الشائعة المصممة للكشف عن الأمراض على شكل ساعات، والتي يجب شحنها كهربائيًا، أو على شكل ملصقات تلتصق على الجلد، عندما تكون هذه فقط تقيس المستوى السطحي للجلد. كما سيكون الكاشف الذي طوره الباحثون الأمريكيون قادرا على إلغاء الحاجة إلى وخز الإصبع لاختبار العديد من الأمراض، على سبيل المثال مرض السكري.
"يحتوي جسم الإنسان على كمية كبيرة من الوقود في سوائل الجسم، على سبيل المثال الجلوكوز في الدم أو حمض اللاكتيك الموجود حول الجلد والفم. يوضح الباحث الرئيسي: "إن استخدام خلية كهربائية من نوع الوقود الحيوي التي تستخدم سوائل الجسم يفتح الباب أمام استخدام الجسم نفسه كوقود محتمل". تستخدم المكونات الإلكترونية المستخدمة في الكاشف أساليب التصميم والتصنيع الأكثر تقدمًا من أجل استهلاك أقل قدر ممكن من الطاقة التي تبلغ بضعة ميكرووات مع الحصول على مستوى عالٍ من الحساسية. ويوضح الباحث أن الجمع بين هذه المكونات الإلكترونية مع الخلية المعتمدة على وقود الديزل الحيوي يجعلها أكثر كفاءة من الأجهزة التي تعمل بالبطاريات العادية. وبما أن الكاشف يعتمد على الجلوكوز الموجود في الدم، فيمكن تنشيط المكونات الإلكترونية للكاشف إلى أجل غير مسمى. على سبيل المثال، يمكن تنشيط الكاشف المزروع تحت الجلد مباشرة.
وعلى النقيض من بطاريات الليثيوم أيون، التي يعد استخدامها شائعًا بشكل خاص، فإن الخلية المعتمدة على الوقود الحيوي غير سامة تمامًا، وهو ما يجعلها أكثر ملاءمة للزرع في البشر، كما يوضح الباحث. كما أن الخلية المبتكرة أكثر استقرارًا وحساسية من خلايا الوقود الموجودة. ويقول الباحثون إن كاشفهم يمكن أن يكون منتجًا رخيصًا يتم إنتاجه بكميات كبيرة. وعلى الرغم من أن أجهزة الكشف تم اختبارها في المختبر فقط، إلا أن الباحثين يأملون في اختبارها وإظهارها داخل أنابيب الدم، وهي خطوة تتطلب موافقة الجهات التنظيمية. ويعمل الباحثون أيضًا على إدخال تحسينات مستقبلية على الكاشف وزيادة الإنتاج الكهربائي لخلية الوقود.
أخبار الدراسة
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
