ساخت لنز هوشمند چشمی برای اندازه‌گیری میزان گلوکز خون

پژوهشگران پزشکی همواره به‌ دنبال جایگزین‌های غیر تهاجمی برای تست سوراخ کردن انگشت برای گرفتن خون یا حس‌گرهای زیرپوستی بوده‌اند. اکنون تیمی از پژوهشگران کره‌ای فکر می‌کنند که راه‌ حلی برای این موضوع پیدا کرده‌‌اند: لنز‌ طبی که میزان گلوکز را در چشمان کنترل می‌کند.

این اولین باری نیست که چنین ایده‌ای مطرح می‌شود. گوگل در سال ۲۰۱۴ اعلام کرد که روی لنز‌های طبی برای کنترل و نظارت‌ بر گلوکز کار می‌کند، اما این لنز‌ها هنوز به مرحله نهایی خود نرسیده‌اند و شاید هنوز نیاز به توسعه‌ی بیشتری دارند.

علاوه‌ بر این‌ها، دستگاه بسیار نرم و انعطاف‌پذیر است و تنها از اجزای سفت کوچک ساخته شده است. این دستگاه طوری طراحی شده که تا جای ممکن برای استفاده‌ی فرد پوشنده راحت باشد. این دستگاه یا لنز نه شکننده است و نه حجیم و بزرگ؛ بنابراین به دید و بینایی آسیبی وارد نمی‌کند.

اجزای تشکیل‌دهنده‌ی داخلی لنز در اطراف لبه تعبیه شده‌اند و از مردمک دور هستند. لنز‌ها حاوی یک حسگر گلوکز، یک LED سبز کوچک خارجی، یک آنتن و یک یکسو‌کننده هستند که همه‌ی این‌ها به‌وسیله‌ی یک رشته سیم بسیار ظریف و انعطاف‌پذیر به‌ هم متصل شده‌اند.

آنتن و یکسوکننده از طرف یک فرستنده، سیگنال‌های فرکانس‌ رادیویی را دریافت و آن‌ها را به برق مورد نیاز (مقادیر بسیارکم) برای برق‌رسانی به کنترل‌کننده گلوکز و LED تبدیل می‌کنند. هنگامی‌که سطح گلوکز بالا می‌رود، LED خاموش می‌شود (LED تداخلی برای دید ایجاد نمی‌کند).

این بدان معنا است که فرد پوشنده‌ی لنزها باید از آینه برای دیدن آن‌ها استفاده کند. با اینکه سطوح گلوکز در اشک چیزی حدود ۵ تا ۱۰ برابر غیر متمرکزتر از سطوح گلوکز خون است، این لنز‌ها به‌خوبی کار می‌کنند. لنزها شاید حجیم به‌ نظر برسند؛ اما اجزای داخلی تشکیل‌دهنده‌ی آنها (حتی بخش‌های سفت، مثل پدهای سیلیکونی در اندازه‌گیری گلوکز) تنها یک‌صدم خود لنزها ضخامت دارند.

این تیم تا به‌ حال لنزها را روی انسان‌ آزمایش نکرده‌؛ ولی تست آن روی خرگوش‌ها رضایت‌بخش بوده است. بنابر اعلام گروه پژوهشی، خرگوش‌ها واکنش بدی به لنز‌ها نشان ندادند و این نکته بسیار مهم است؛ مخصوصا به‌ این دلیل‌ که بخش نظارتی گلوکز این لنز‌ها، از آنزیم گلوکز اکسیداز متصل به قند استفاده می‌کند و محصول‌ فرعی روند آنزیمی فوق، هیدروژن پروکسید است که می‌تواند به‌چشم آسیب بزند یا آن را تحریک و اذیت کند.

لنز‌ها نه‌تنها قابل تحمل‌اند، بلکه تیم پژوهشی نشان داد که آن‌ها سطوح گلوکز خرگوش‌ها را به‌دقت اندازه‌گیری و ردیابی می‌کنند. شاید هنوز کارهایی برای استفاده‌ از این لنز‌ها برای انسان باقی مانده باشد و باید دراین خصوص اقداماتی صورت بگیرد؛ ولی این محصول اثبات‌شده نشان می‌دهد که تنها مسئله‌ی مهم، زمان است و کار بیشتر توسط دانشمندان. این تیم در مقاله خود نوشته‌اند:

ما روشی را توسعه دادیم تا بتوان با استفاده‌ از آن، لنز‌هایی نرم و هوشمندی برای کنترل سطوح گلوکز در اشک ساخت تا شرایط دیابتی را از طریق نمایش با عملیات‌ وایرلس تشخیص دهند. آزمایش‌ روی خرگوش‌های زنده نشان داد که در آینده می‌توان روی چنین لنز‌های طبی هوشمندی برای مراقبت‌های غیر تهاجمی با استفاده‌ از چشم و اشک انسان حساب کرد.