محققان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) یک دستگاه خواننده جدید بیسیم را ایجاد کردهاند که به تغییرات خوانش یک سنسور حساس است و امکان ایجاد میکروسنسورهایی با دقت میلیمتری را فراهم میکند کهبرای تزریق در زیر پوست استفاده میشوند.
پروفسور جان هو در این باره میگوید: "امیدواریم که موفقیت ما در آینده راهحل حداقلی برای کنترل سلامت باشد. رهبر تیم محققان NUS از گروه مهندسی برق و کامپیوتر در دانشکده مهندسی NUS و انستیتوی نوآوری و فناوری بهداشت معتقد است که ایمپلنتهای کوچک زیر پوستی میتوانند قند خون، ضربان قلب و سایر شرایط فیزیولوژیکی فرد را به طور مداوم اندازهگیری کنند.
تلاشهای فعلی برای کوچک کردن این میکرونسورها تا حد زیادی با محدودیتهای فناوری همراه است. این سنسورها بسیار کوچک هستند و با باتری کار میکنند، بنابراین به یک خواننده حسگر نیاز دارند تا در نزدیکی آنها قرار بگیرد و دائماً سیگنالهایی نظیر تغییرات شیمیایی یا تغییرات فشار را با استفاده از زمینههای مغناطیسی تشخیص دهد. برای اینکه یک خواننده از سیگنالها استفاده کند سنسور باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا سیگنال قوی در خواننده ایجاد کند. تاکنون محققان نتوانستهاند میکروسنسورهای قابل دوام زیر 1 میلیمتر ایجاد کنند.
از رویای تا واقعیت
تیم NUS با ابداع یک روش جدید برای اندازهگیری سیگنال با کالیبراسیون خواننده بیسیم برای کار در یک نقطه استثنایی، نوعی جهش کوانتومی انجام داده است.
خواننده نسبت به اشیاء مجاور بسیار حساس میشود و میزان حساست آن سه برابر بیشتر از خوانندههای موجود است و حتی میتواند سیگنالهای ریز از میکرو حسگرهای زیر میلیمتری را نیز بخواند.
این تیم یک نمونه اولیه از خواننده را تهیه کرده است که میتواند یک میکروسنسور را که قطر آن 0.9 میلیمتر است در حالی که زیر پوست با استفاده از یک سرنگ کاشته میشود را بخواند. در آزمایشی ، خواننده با تشخیص حرکات ظریف میکروسنسور بدون باتری، قادر به نظارت بر میزان تنفس و ضربان قلب است.
برای توسعه این میکروسنسور ابتکاری دو سال تحقیق از فوریه 2017 تا ژانویه 2019توسط تیم انجام شد. موفقیت این تیم در آگوست 2019 در مجله علمی Nature Electronics منتشر شد.
پروفسور جان هو در ادامه میگوید مرحله بعدی ایجاد مجموعهای از میكسنسورهای غیرفعال (بدون باتری) است كه میتوانند بر پارامترهای مختلف فیزیولوژیكی نظیر گلوكز ، فعالیت بیوالكتریكی و شیمی خون نظارت كنند.