گروهی از محققان نوعی هیدروژل نوین ابداع کرده اند که می توان آن را به حسگرهای زیستی ماندگار و قابل تنفس تبدیل کرد.
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از فیز، حسگرهای زیستی (بیوسنسورها) طی دو دهه گذشته تحول بزرگی در پایش سلامت در منزل ایجاد کردهاند. ابزارهایی مانند پایشگرهای پوشیدنی ضربان قلب و قند خون به بیماران مبتلا به بیماریهای مزمن کمک میکنند تا وضعیت سلامت خود را بهطور مداوم زیر نظر داشته باشند و زندگی فعالتری داشته باشند. با این حال، حتی پیشرفتهترین این حسگرها نیز به دلیل ناتوانی در حفظ تماس پایدار با پوست، بهویژه هنگام فعالیت بدنی، با محدودیتهایی روبهرو هستند.
پژوهشگران دانشگاه درکسل و دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا برای رفع این مشکل، نوعی هیدروژل جدید توسعه دادهاند که بهعنوان بستر حسگرهای زیستی استفاده میشود. این هیدروژل که نتایج پژوهش آن در نشریه Science Advances منتشر شده، انعطافپذیر، بادوام و بسیار چسبنده است و حتی روی پوست مرطوب، عرقکرده یا دارای مو نیز اتصال خود را حفظ میکند.
به گفته پژوهشگران، علاوه بر خم و کشیده شدن پوست در اثر حرکات طبیعی بدن، عواملی مانند رطوبت، چربی و وجود مو از مهمترین موانع عملکرد دقیق حسگرهای زیستی هستند، زیرا اتصال آنها به پوست را مختل کرده و کیفیت دریافت سیگنالهای زیستی را کاهش میدهند. هیدروژل جدید برای غلبه بر همین چالشها طراحی شده است.
ابو موسی عبداله، پژوهشگر پسادکتری مهندسی مکانیک دانشگاه درکسل و یکی از سرپرستان این پژوهش، میگوید: «هدف نهایی این است که حسگرهای زیستی آنقدر قابل اعتماد و راحت باشند که کاربر بدون آنکه مدام متوجه حضورشان شود، بتواند زندگی روزمره خود را ادامه دهد.»
وی افزود: «فرمولی طراحی کردیم که امکان چاپ هیدروژل در هر شکل و اندازهای را فراهم میکند. این ماده ضمن حفظ چسبندگی روی پوست عرقکرده یا دارای مو، از دوام کافی برای استفاده مکرر نیز برخوردار است.»
پژوهشگران با تنظیم دقیق ترکیب پلیمرها و مواد افزودنی، هیدروژلی با چندین ویژگی عملکردی مهم تولید کردند. همچنین با طراحی یک سازوکار شیمیایی که فرایند ژلشدن را از طریق کنترل pH به تعویق میاندازد، امکان ساخت حسگرها در شکلها و اندازههای سفارشی فراهم شد.
در این روش، ژل زمانی تشکیل میشود که ماده داخل سرنگ قرار دارد؛ بنابراین هیدروژل بهآسانی روی پوست تزریق یا پخش شده و بهسرعت با انحنای محل موردنظر منطبق میشود.
عبداله در اینباره گفت: «این انعطافپذیری به ما اجازه میدهد الکترودهایی متناسب با بخشهای مختلف بدن یا نیازهای هر فرد تولید کنیم. هیدروژل جدید، نوع تازهای از اندازهگیریهای فیزیولوژیک ارائه نمیدهد، اما اندازهگیریهای فعلی را در شرایط واقعی و دشوار، قابل اعتمادتر میکند.»
برای افزایش استحکام و رسانایی الکتریکی، پژوهشگران از دو نانوماده مبتنی بر گرافن شامل گرافن القاشده با لیزر (Laser-Induced Graphene) و اکسید گرافن احیاشده (Reduced Graphene Oxide) استفاده کردند. این مواد شبکهای متخلخل درون هیدروژل ایجاد میکنند که علاوه بر بهبود انتقال سیگنالهای الکتریکی، اجازه عبور عرق را نیز میدهد و از تجمع رطوبت و جدا شدن حسگر از پوست جلوگیری میکند.
در مرحله نهایی، پژوهشگران پلیدوپامین را نیز به فرمول هیدروژل افزودند؛ پلیمر زیستی چسبندهای که از پروتئینهای چسبنده صدفهای دریایی الهام گرفته و بهطور گسترده بهعنوان چسب زیستی شناخته میشود. این ماده نهتنها اتصال حسگر به پوست را تقویت میکند، بلکه باعث میشود حسگر حتی هنگام فعالیت بدنی و تعریق نیز بهطور پایدار روی پوست باقی بماند.
کد مطلب 6903021 
شیوا سعیدی
-
حسگر جدید اختلالات پوستی را از خانه رصد می کند
-
محمدیه در یکصد و پنجاهویکمین شب؛ مردم پای روایت ایستادگی ماندند
-
لباس روباتیک با ماهیچه های مصنوعی راه رفتن را آسان کرد
-
روباتها با خواندن فکر فرمانبردار شما میشوند
-
رقابت روباتهای انساننما در نخستین تورنمنت مشت زنی
-
سپاه کرمانشاه از شهادت «محمدامین رستمی جلیلیان» در عراق خبر داد
-
تمدید تمامی مجوزها و مهلتهای ویژه دوران جنگ تا پایان شهریور
-
شستشو برگ گیاهان پس از وزش باد ضروری است
-
حمله به حشدالشعبی تجدید کینه استکبار از فرهنگ عاشوراست
-
بانکهای ناتراز چگونه از زیر چشم مانا و سمات فرار میکنند؟
-
مطالبه بخش خصوصی برای اصلاح قوانین متناسب با شرایط جنگی
-
جنگ نباید بهانه ضعف عملکرد وزارت راه و شهرسازی در حوزه مسکن باشد
-
تماشای «مکبت» فرهاد مهندسپور در هشتمین رویداد «جمعههای تئاتر شهر»
-
ادعای نتانیاهو: سعی نکردم ترامپ را برای حمله به ایران متقاعد کنم!
-
کشف ۷ تن ماهی خارج از شبکه توزیع در بویینومیاندشت؛۴ متهم دستگیر شدند
-
ترور ناجوانمردانه در شهرستان ایرانشهر
-
سنتکام تجاوز دوباره به ایران را تأیید کرد
-
تصاویر اختصاصی مهر از حمله آمریکا به یک محله مسکونی در قشم
-
ادامه عملیات آواربرداری در قشم؛ دو کودک به بیمارستان منتقل شدند
-
قاتلان ۲ بسیجی شهید حادثه تروریستی مشهد دستگیر شدند
-
«جنگ و صلح» به سبک ترامپ؛ ادامه اظهارات ضد و نقیض علیه ایران
-
۳ شهرستان خوزستان بامداد امروز مورد حمله دشمن آمریکایی قرار گرفت
-
سنتکام پایان تجاوز جدید به ایران را اعلام کرد
-
لحظه انتقال پیکر شهدای جنایت آمریکا در جزیره قشم
-
وحشت جبهه استکبار از اطلاعرسانی سپاه پاسداران با دادههای دقیق
-
روزنامههای ورزشی پنجشنبه هشتم مرداد ۱۴۰۵
-
روزنامههای اقتصادی پنجشنبه هشتم مرداد ۱۴۰۵
-
روزنامههای صبح پنجشنبه هشتم مرداد ۱۴۰۵
-
روزنامههای ورزشی چهارشنبه هفتم مرداد ۱۴۰۵
-
روزنامههای اقتصادی چهارشنبه هفتم مرداد ۱۴۰۵
- قیمت شیشه سکوریت
- سفیر
- خرید طلای آب شده
- قیمت موکت
- تور کربلا
- استند تسلیت
- مداحی اربعین
- دوربین مداربسته
- مرجع پاسخ معتبر پزشکان
- فروش مواد شیمیایی
- قیمت ایمپلنت
- قطعات لباسشویی
- بلیط هواپیما
- پرشین هتل
- نمایندگی بوش در تهران
- بهترین جراح بینی
- آموزشگاه زبان ملل
- قیمت و خرید سمعک نامرئی
- مهرینو
- تهران تایمز