توسعه یک برچسب الکترونیکی نوآورانه برای نظارت لحظه ‌ای بر فشار خون

محققان دانشگاه ملی سئول (SNU) به تازگی یک برچسب پوستی هوشمند ساخته‌اند که فشار خون را به صورت لحظه‌ای و دقیق نظارت می‌کند و جایگزینی نوین برای دستگاه‌های بزرگ است.

به گزارش بازتاب امروز، طبق اعلام سازمان جهانی بهداشت (WHO)، بیش از ۱.۳ میلیارد نفر در سراسر جهان به فشار خون بالا مبتلا هستند، اما تنها یک‌پنجم آنها موفق به کنترل مؤثر آن می‌شوند. این بیماری که اغلب «قاتل خاموش» نامیده می‌شود، خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی، سکته مغزی و دیگر مشکلات جدی سلامتی را به‌شدت افزایش می‌دهد. نظارت منظم بر فشار خون اهمیت بالایی دارد، اما ابزارهای رایج برای این کار محدودیت‌های زیادی دارند.

مشکلات دستگاه‌های فشار خون سنتی

دستگاه‌های فشار خون بازوبندی رایج، بزرگ و جاگیر هستند. برای استفاده باید باد شوند و فقط یک‌بار فشار خون را اندازه‌گیری می‌کنند. استفاده روزانه از آنها ممکن است سخت باشد و اگر به‌درستی روی بازو قرار نگیرند یا در شرایط استرس استفاده شوند، ممکن است نتایج دقیقی ارائه ندهند.

این محدودیت‌ها باعث می‌شود که پایش مداوم فشار خون در فعالیت‌های روزمره، ورزش یا خواب تقریباً غیرممکن باشد.

به همین منظور،‌ گروهی از پژوهشگران دانشگاه ملی سئول به سرپرستی پروفسور سونگ هوان کو، یک برچسب الکترونیکی نرم و پوستی طراحی کرده‌اند، که قادر است فشار خون را به‌ صورت لحظه‌ای و در شرایط واقعی اندازه‌گیری کند.

فناوری متفاوت و بدون نیاز به بازوبند

این برچسب مانند یک چسب زخم به پوست می‌چسبد و از روشی متفاوت نسبت به دستگاه‌های بازوبندی استفاده می‌کند.

این فناوری اختلاف زمانی بسیار کوتاه بین رسیدن سیگنال الکتریکی قلب به مچ دست (تقریباً فوری) و رسیدن ضربان مکانیکی خون (با کمی تأخیر) را اندازه‌گیری می‌کند.

هرچه فشار خون افزایش یابد، این تأخیر کوتاه‌تر و در زمان افت فشار خون، طولانی‌تر می‌شود.

راز موفقیت فناوری جدید

برای ثبت این حرکات ظریف پوستی، به یک حسگر با حساسیت بالا و انعطاف‌پذیری زیاد لازم بود. پژوهشگران از فلز مایع استفاده کردند که در دمای اتاق مایع باقی می‌ماند، رسانایی الکتریکی عالی دارد و کشسانی آن شبیه پوست انسان است.

با وجود این، کشش سطحی بالای فلز مایع، شکل‌دهی دقیق مدارها را دشوار می‌کند. محققان با به‌کارگیری یک روش پیشرفته به نام سینترینگ لیزری (Laser sintering) توانستند ذرات فلز مایع را با لیزر به هم جوش دهند و مدارهای نازک و انعطاف‌پذیر را بدون نیاز به مواد شیمیایی اضافی ترسیم کنند.

دقت بی‌نظیر برچسب برای نظارت بر فشار خون

این برچسب می‌تواند تا ۷ برابر طول اولیه‌ خود کشیده شود و بیش از ۱۰ هزار بار کشش را بدون افت عملکرد تحمل کند.

این فناوری در آزمایش‌ها توانست تغییرات سریع فشار خون قبل و بعد از ورزش را با دقت بیشتری نسبت به دستگاه بازوبندی استاندارد ثبت کند.

کاربردهای گسترده در پزشکی و ورزش

پروفسور کو معتقد است که این پژوهش نگاه سنتی به اندازه‌گیری فشار خون فقط در محیط‌های بیمارستانی را زیر سؤال می‌برد. این برچسب هوشمند می‌تواند در مراقبت‌های ویژه، حفظ ایمنی در محیط‌های کاری و حتی برای استفاده شخصی کاربرد داشته باشد.

برخی از کاربردهای این فناوری می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• نظارت لحظه‌ای بر فشار خون بیماران مبتلا به پرفشاری خون
• کمک به ورزشکاران و علاقه‌مندان به تناسب اندام برای سنجش واکنش بدن به تمرین
• ادغام با هوش مصنوعی برای تحلیل داده‌ها و هشدارهای پیشگیرانه

گام بعدی در توسعه برچسب برای نظارت بر فشار خون

پژوهشگران این پروژه در حال کار روی ترکیب این برچسب هوشمند با مواد نوین، ارتباط بی‌سیم و تحلیل مبتنی بر هوش مصنوعی هستند تا استفاده از آن را در زندگی روزمره عملی‌تر کنند.

دانشمندان امیدوار هستند که این نوآوری به گسترش سلامت هوشمند کمک کند و مردم بتوانند به‌جای مراجعه مکرر به بیمارستان، در زندگی روزمره خود از بیماری‌ها پیشگیری و سلامت خود را مدیریت کنند.