دانشمندان موفق به طراحی روشی برای ردیابی قرص های هوشمند در بدن انسان شدند

پیشرفت قرص های هوشمند

جمعی از پژوهشگران بنیاد تکنولوژی کالیفرنیا موفق به طراحی چیپ جدیدی برای ردیابی قرص های هوشمند و آگاهی از مکان آن‌ها در بدن انسان شدند. فرآیندی که می‌تواند میزان کارایی قرص های هوشمند را دو چندان سازد و قابلیت‌های مفید آن‌ها را گسترش دهد. برای کسب آگاهی بیشتر در این زمینه می‌توانید در ادامه‌ی مطلب پیش رو با مجله قرمز همراه باشید.

اکنون مدت‌ها است که تلاش پژوهشگران برای افزایش کارایی و کاربرد قرص های هوشمند ادامه دارد و هر روز شاهد کشف تکنولوژی‌های نوینی در این زمینه هستیم. در واقع قرص های هوشمند نوع جدیدی از داروها به شمار می‌روند که می‌توانند در تشخیص و درمان انواع مختلف بیماری‌ها موثر واقع شوند. البته به منظور افزایش تاثیر و میزان کارایی قرص های هوشمند در امر درمان بیماران، لازم است که مکان این ابزارهای نوین در بدن انسان توسط پزشکان قابل تشخیص و ردیابی باشد. از همین رو به تازگی جمعی از پژوهشگران بنیاد تکنولوژی امریکا با انجام آزمایش‌های مختلف، روش تازه‌ای را برای تعیین موقعیت قرص های هوشمند در بدن انسان کشف کرده‌اند. روشی که ردیابی محل قرار گرفتن قرص های هوشمند در بدن بیماران را از طریق بهره‌گیری از یک چیپ سیلیکونی امکان‌پذیر می‌سازد.

تعیین موقعیت قرص های هوشمند توسط چیپ جدید سیلیکونی

در مجموع آن چه که پژوهشگران بنیاد تکنولوژی کالیفرنیا اقدام به طراحی و توسعه‌ی آن نموده‌اند، فرستنده‌های نقابل نشانه گذاری کوچکی است که طبق اصول مربوط به چرخش مغناطیسی فعالیت می‌کنند و با نام ATOMS شناخته می‌شوند. فرستنده‌ی ATOMS در عمل چیپ سیلیکونی کوچکی است که نوع عملکرد آن بر همان اصولی بنا نهاده شده است که MRI بر طبق آن عمل می‌کند. به این معنی که به کمک چیپ‌های جدید ساخته شده توسط پژوهشگران بنیاد تکنولوژی کالیفرنیا می‌توان در زمان دلخواه به تعیین موقعیت قرص های هوشمند در بدن بیماران پرداخت.

از آن جا که قرص های هوشمند ابزارهای بسیار کوچکی به شمار می‌روند، تعیین موقعیت آن‌ها در بدن بیماران کار چندان ساده‌ای نخواهد بود. برای حل این مشکل، پژوهشگران از اصول مربوط به تشدید مغناطیسی اتمی بهره گرفته‌‌اند و‌ در قالب یک مدار مجتمع سیلیکونی به آن تجسم بخشیده‌اند. بنابر توضیح یکی از پژوهشگران فعال در این پروژه یعنی میخائیل شپیرو، چرخش‌های هسته‌ای اتم‌ها در فرکانس‌های معینی تشدید می‌شود. فرآیندی که مقیاس آن به قدرت میدان مغناطیسی خاصی که این اتم‌ها در آن قرار گرفته‌اند بستگی دارد. در این میان روشMRI  هم مبتنی بر ایده استفاده از شیب مغناطیسی است. به گونه‌ای که فرآیند چرخش در آن، در دو مکان مختلف و تحت دو فرکانس متفاوت انجام می‌گیرد. به این ترتیب می‌توان با بررسی دقیق این فرکانس‌ها، چرخش‌های مربوط به آن‌ها را در همان زمان تعیین کرد.

قرص هوشمند

ابزار طراحی شده توسط شپیرو و همکارانش نیز از اصول مشابهی پیروی می‌کند. با این تفاوت که در این ابزار کوچک به جای یک اتم واقعی از یک چیپ سیلیکونی استفاده شده است. چیپ مینیاتوری دقیقی که قادر است رفتار یک اتم واقعی را با تخمین میدان مغناطیسی و تغییر فرکانس تشدید آن تقلید کند. این فرآیند موجب می‌شود که بتوان محل قرار گرفتن چیپ طراحی شده در هر نقطه از بدن را تنها توسط اعمال شیب میدان مغناطیسی و مشاهده‌ی فرکانس آن معین کرد.

آینده‌ی قرص های هوشمند مبتنی بر چیپ سیلیکونی

در حال حاضر پژوهش‌های مربوط به طراحی چیپ سیلیکونی مبتنی بر تکنولوژی ATOMS برای قرص های هوشمند، به منظور تعیین موقعیت این قرص‌ها در بدن بیماران، در مراحل نخست پیشرفت به سر می‌برد و تا تکمیل نهایی راه زیادی در پیش دارد. با این حال افراد دخیل در این پروژه امیدوارند که بتوانند به زودی از وجود این ابزار جدید در بخش‌های مختلف بدن بیماران استفاده کنند. بخش‌هایی نظیر دستگاه گوارش، خون و حتی مغز بیماران که با پذیرایی از قرص های هوشمند مبتنی بر این تکنولوژی نوین امکان تشخیص و بهبود آسیب‌های وارده را دارا خواهند بود. در واقع این ابزار با قرار گرفتن در بخش‌هایی از بدن بیمار که به آن‌ها اشاره شد قادر به اندازه‌گیری مواردی نظیر سطح pH، درجه حرارت، میزان فشار و غلظت قند خواهد بود و می‌تواند داده‌ها و اطلاعات مربوط به آن‌ها را به شکل بی‌واسطه و مستقیم (از طریق ارتباط بی‌سیم) به پزشک معالج بیمار انتقال دهد.

در حال حاضر نسخه‌ی آزمایشی این چیپ، که اندازه‌ی آن چیزی نزدیک به 1.4 میلی‌متر مربع برآورد می‌شود، در بدن موش‌های آزمایشگاهی مورد آزمایش قرار گرفته است. در مجموع این امیدواری وجود دارد که بتوان با تکمیل توانایی‌های این چیپ سیلیکونی، در آینده‌ای نزدیک از وجود آن برای ردیابی قرص های هوشمند بهره گرفت.

در همین راستا شپیرو و همکارانش امیدوار هستند که بتوانند به زودی تعداد قابل توجهی از این قرص های هوشمند را در بدن انسان‌ها مورد آزمایش قرار دهند. قرص‌ هایی که علاوه بر اندازه‌گیری درجه حرارت و سایر جزئیات مربوط به میزان سلامت اندام‌های درونی بدن بیماران قادر به تشخیص دردهای آنان و درمان این دردها نیز خواهند بود. شپیرو معتقد است که با به کارگیری تکنولوژی جدید ATOMS در چیپ این قرص های هوشمند می‌توان به هدایت این قرص ها در بدن بیماران پرداخت و دستورات لازم برای درمان بیماران را از بیرون به آن‌ها مخابره کرد. به این ترتیب می‌توان از هم اکنون نقش مهمی را در آینده برای قرص های هوشمند و تکنولوژی‌های پیشرفته‌ی مربوط به آن‌ها (نظیر تکنولوژی ATOMS) در امر تشخیص و درمان بیماری‌های مهم در نظر گرفت.

منبع: دیجیتال ترندز (همراه با ترجمه، تالیف و ویرایش اختصاصی نویسندگان و مترجمان مجله قرمز)

در صورت تمایل می‌توانید با نظرات خود در بخش کامنت، ما را در بهبود کیفیت مطالب بخش علمی مجله قرمز یاری کنید.


نوشتن یک نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *