تشخیص سرطان توسط دستکش‌های لاستیکی هوشمند

به گزارش بولتن نیوز، دانشمندان در شماره ۲۵ ژانویه ی ژورنال Nature Nanotechnology از ماده ی طلایی و حساس به فشار صحبت کرده اند که می تواند به تشخیص دقیق سرطان سینه کمک کند. گروهی از پژوهشگران کشورهای ژاپن و ایالات متحده با سرپرستی پروفسور تاکائو سومیا از دانشگاه توکیو، ماده‌ای حساس به فشار را تولید کرده‌اند که با توجه به ضخامت بسیار کم، در برابر تغییر شکل از مقاومت خوبی برخوردار است و هنگامی که از جهات مختلف تحت فشار و خمش قرار گیرد، دقت و خاصیت خود را به خوبی حفظ می‌کند. اگر این حسگر نو‌ظهور بتواند با دستکش‌های معاینه تلفیق و همراه شود، به احتمال زیاد می‌توان از آن در تشخیص سرطان توسط پزشکان امدادگر در لمس تومورها بهره‌ گرفت.


برای ساختن این ماده، دانشمندان ابتدا بایستی راهی برای غلبه بر یک مشکل بزرگِ سر راه در توسعه حسگرهای فشار جهت نظارت پزشکی تدبیر می‌کردند. اگرچه حسگرهای قابل انعطاف پیش از این مورد بررسی قرار گرفته بودند، اما مهم آن بود که بر اثر تغییر شکل‌ها و فشارهای وارده، بتواند کماکان دقت کافی را داشته باشد. در طراحی‌های گذشته، اگر بافتی که مورد مطالعه قرار می‌گیرد نرم و کشسان باشد، بدون شک استفاده از این حسگرها گزینه‌ی ایده‌آلی نخواهد بود. برای مثال پوست که در معاینه تغییر شکل‌های بسیاری می‌دهد نیز در اندازه‌گیری‌ها تداخلاات بسیاری را ایجاد می‌کند، البته باید اشاره کرد که بیشتر بافت‌های بدن نیز به همین صورت هستند.

در برابر این تغییر شکل، دانمشندان نانو فیبرهای حساس به فشار ساخته شده از ترکیب لوله‌های میکروسکوپی که خود از کربن و ورقه‌های دارای ضخامت کمی از کربن به نام گرافن هستند را تولید نمودند. این نانو فیبرها در بازه‌ی یک شعاع کوچک به اندازه 300 تا 700 نانومتری تنظیم می‌گردند. لایه‌های این فیبرهای ترکیبی (کامپوزیت) برای تولید یک ساختار اسفنجی و متخلخل خیلی نازک به‌طور تصادفی به یگدیکر گیر کرده و روی هم چیده شده‌اند. پس از افزودن وسایل نازک ترانزیستوری که سیگنال‌ها را تقویت کرده و لایه‌بندی با فیبرهایی به‌صورت مستحکم، پلیمرهای مقاوم در برابر حرارت به نام polyimides  را به وجود آوردند.


به‌طور مؤثر، به لطف توانایی نانوفیبرها  برای تغییر هم راستاییشان هنگام تغییر شکل، فشار ایجاد شده بر روی فیبرها توسط خم شدن به‌طور قابل توجهی کاهش یافت. بدین معنا که حتی زمانی‌که در یک برآمدگی به نازکی 80 میکرومتر (تقریبا دوبرابر ضخامت یک تار مو) دچار تاب خوردگی می‌گردد، حساسیت و دقت خود حفظ می‌کند. این تیم همچنین این فناوری را برروی سیستم یک قلب مصنوعی نیز آزمایش نمودند، که نتایج بیانگر کاربردی بودن این روش بود. سرپرست این پروژه همچنین  افزود که از این فناوری می‌توان در نظارت بر فشار خون نیز استفاده کرد.

از این رو سرطان‌های خاصی (از قبیل سرطان سینه) با استفاده از فشار سبک به‌کار رفته توسط دست‌ها و انگشتان مورد نظارت قرار می‌گیرند. در ادامه این مطالعات، پژوهشگران دریافتند که مواد شبیه به این نیز می‌توانند ابزار مناسبی در کلینیک‌های درمانی باشد. خواص این ماده مانند مقاومت در برابر فشار، خمش و پیچش، می‌تواند در آینده در زمینه تکنولوژی‌های پوشیدنی بسیار مفید واقع شود.

 

منبع: مجله علمی ایران
iflscience.com