من قطرة عرق واحدة.. جهاز ذكي يرصد فيتامين «بي 6» وسكر الدم

طوّر فريق بحثي جهازًا جديدًا يمكنه رصد مستويات سكر الدم وفيتامين "بي 6" في العرق، دون الحاجة إلى سحب عينات دم مكلفة.

• طبيبة تجيب.. متى يكون التعرق من علامات الإصابة بالسرطان؟

يُعد فيتامين "بي 6" عنصرا أساسيًا لوظائف الجهاز المناعي ونقل الإشارات العصبية في الدماغ، لكن بعض المصابين بأمراض مزمنة، مثل السكري، يعانون من انخفاض مستوياته، مما قد يسبب أعراضا تشمل التهيج والاكتئاب وفقر الدم والتنميل وتشنجات العضلات.

ويقول البروفيسور هوانيو “لاري” تشينغ، أستاذ هندسة العلوم الميكانيكية بجامعة بنسلفانيا وقائد الفريق البحثي، إن المنصة الجديدة يمكنها أيضا رصد مستويات الجلوكوز في العرق بدقة عالية، ما يسمح لمرضى السكري بمتابعة سكر الدم وفيتامين "بي 6" في الوقت نفسه بطريقة مريحة وغير مؤلمة، ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة " كومبوزيتس بارت بي: إنجنيرينغ".

وتعتمد التقنية على مستشعر مرن يوضع على الجلد، وتم تصنيعه من مادة الجرافين المُحفّز بالليزر التي تشكل قاعدة نانوية حساسة تُبنى عليها مكونات الاستشعار. ولتمييز جزيئات فيتامين "بي 6" النادرة في العرق، استخدم الفريق بوليمرات مطبوعة جزيئيًا ، وهي مواد صناعية تُصمَّم لتقليد مستقبلات حيوية ترتبط بشكل انتقائي بجزيئات معينة، مثل فيتامين "بي 6 " أو الجلوكوز.

وأوضح تشينغ: "بما أن فيتامين (بي 6 ) موجود في العرق بكميات ضئيلة جدًا، استخدمنا إنزيماً اصطناعيًا يسمح للمستشعر بالتعرف على الجزيء المستهدف بدقة، تماما مثل لعبة يضع فيها الطفل الشكل الصحيح في المكان المناسب".

ولزيادة حساسية الجهاز، دمج الباحثون البوليمرات المطبوعة مع مادة تُعرف بـ«الأزرق البروسي»، تعمل كـمسبار كيميائي يُصدر إشارة كهربائية عند وجود الفيتامين أو الجلوكوز.

دقة عالية وآفاق طبية واسعة

أظهر المستشعر قدرة على رصد مستويات فيتامين "بي 6 " في العرق حتى تركيز 0.93 نانومولار، وهي دقة تتفوق على الأجهزة الحالية. كما نجح في اختبار عملي لقياس الجلوكوز بمستوى كشف بلغ 93 نانومولار.

ويؤكد تشينغ أن المنصة يمكن تعديلها مستقبلًا للكشف عن مؤشرات حيوية أخرى مثل الهرمونات الأنثوية أو بروتينات العدوى كالإنتان.

وأضاف الباحث: "تقلب مستويات فيتامين (بي 6 ) قد يشير إلى ضعف في جهاز المناعة، خصوصا لدى مرضى السكري، وإذا تمكن الأطباء من رصد هذه التغيرات مبكرا، يمكنهم التدخل قبل تفاقم الحالة المرضية".