کوچکترین حسگر بلعیدنی جهان یاریگر پزشکان
رها منفرد
گروه علم و فناوری
پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) از کوچکترین حسگر بلعیدنی جهان رونمایی کردهاند که میتواند دمای مرکزی بدن را از درون دستگاه گوارش و بهصورت پیوسته اندازهگیری کند. این کپسول که ابعادی کوچکتر از یک زغالاخته دارد، پس از بلعیده شدن، در روده قرار میگیرد و دادههای دمایی را به صورت بیسیم، به یک گیرنده خارجی ارسال میکند. هدف از توسعه این فناوری، فراهم کردن روشی دقیقتر و ایمنتر برای پایش بیماران، بویژه افرادی است که در معرض خطر عفونت یا هیپوترمی(هیپوترمی، وضعیت خطرناک کاهش غیرطبیعی دمای بدن) قرار دارند. درحال حاضر در خانه یا بیمارستان، دمای بدن معمولاً با دماسنجهای دهانی، گوشی یا پیشانی اندازهگیری میشود اما این ابزارها همیشه بازتاب دقیقی از «دمای مرکزی» بدن نیستند و علاوه براین، اندازهگیری مستقیم این دما از داخل بدن میتواند به تشخیص سریعتر و دقیقتر بیماری، تب، عفونت یا اختلالات تنظیم حرارتی کمک کند.
از این حسگر که هر ثانیه یکبار دما را اندازهگیری میکند و امکان پایش پیوسته را فراهم میآورد، میتوان برای نظارت دقیق و لحظهای بیماران تحت بیهوشی در بیمارستانها استفاده کرد چراکه بیهوشی عمومی، اغلب سازوکارهای طبیعی تنظیم دمای بدن را مختل میکند و خطر هیپوترمی را افزایش میدهد. از این حسگر میتوان برای کنترل تب کودکان، ردیابی تغییرات دمایی مرتبط با تخمکگذاری و باروری و حتی پیشگیری از گرمازدگی یا افت شدید دما استفاده کرد.
حسگر جدید به شکل یک کپسول بسیار کوچک با قطر ۶ میلیمتر و ارتفاع ۴ میلیمتر طراحی شده و کوچکترین حسگر بلعیدنی برای سنجش دما محسوب میشود. «جیووانی تراورسو»، از محققان MIT میگوید: «با این حسگر میتوان عفونتها را رصد و در مراحل اولیه شناسایی کرد که این موضوع برای بیماران درحال شیمیدرمانی یا مصرف کنندگان داروهای سرکوبکننده سیستم ایمنی، اهمیت ویژهای دارد.» البته چالش اصلی، کوچکسازی این کپسول بود و درنهایت، مهندسان MIT تصمیم گرفتند همه اجزای اصلی مدار حسگر دما، آنتن انتقال داده و باتری را از نو طراحی و تا حد امکان کوچک کنند. آنها یک مدار سفارشی را روی تراشهای سیلیکونی به مساحت یک میلیمتر مربع قرار طراحی کردند. این حسگر کم مصرف، با یک باتری سکهای ۱.۵۵ ولتی کار میکند که تنها ۴.۸ میلیمتر قطر و حدود ۱.۶ میلیمتر ضخامت دارد و کوچک بودن باتری، نقش مهمی در کاهش ابعاد این حسگر ایفا کرده است. یکی دیگر از نوآوریهای این پروژه، استفاده از روشی موسوم به «پراکندگی برگشتی» برای انتقال «داده» است. بخش عمده انرژی مورد نیاز برای ارتباط بیسیم، ازطریق یک آنتن خارجی که خارج از بدن قرار دارد، تأمین میشود. این آنتن، موجی با فرکانس بالا ارسال میکند. سپس آنتن کوچک داخل کپسول، این موج را دریافت و براساس دادههای دمایی، آن را منعکس میکند. سپس آنتن خارجی با تحلیل تغییرات موج بازگشتی، مقدار دمای بدن را محاسبه میکند.
