دونَ إبر: ابتكارُ مستشعرٍ يقيسُ مستوياتِ سكرِ الدم

طورَ باحثونَ منْ جامعةِ ولايةِ "بنسلفانيا" مستشعرًا جديدًا منخفضَ التكلفة، قادرًا على قياسِ مستوياتِ السكرِ في الدم.

لا تتوافرُ أجهزةٌ غيرُ غازيةٍ لمراقبةِ سكرِ الدم، لذلكَ يجبُ على مرضى السكريِّ جمعُ عيناتِ الدمِ أوِ استخدامُ أجهزةِ استشعارٍ مدمجةٍ تحتَ الجلدِ لقياسِ مستوياتِ السكرِ في الدم.

ومعَ جهازٍ جديدٍ يمكنُ ارتداؤُه ابتكرَه باحثو ولايةِ بنسلفانيا، يمكنُ أنْ تصبحَ مراقبةُ الجلوكوزِ الأقلُّ تدخلاً هيَ القاعدة.

والمستشعرُ الجديدُ مصنوعٌ منَ الجرافينِ المستحثِّ بالليزرِ وهيَ مادةٌ تتكونُ منْ طبقاتِ كربونٍ بسُمكِ الذرة. علاوةً على معدنِ النيكل؛ الذي يتميزُ بحساسيتِه القويةِ لسكرِ الدم.

ودمجَ الباحثونَ النيكلَ معَ الذهبِ لتقليلِ المخاطرِ المحتملةِ لردِّ فعلٍ تحسُّسي. افترضَ الباحثونَ أنَّ الجرافينَ المجهزَ بسبيكةِ النيكلِ والذهبِ سيكونُ قادرًا على اكتشافِ تركيزاتٍ منخفضةٍ منَ الجلوكوزِ في العرقِ على سطحِ الجلد.

ويُظهرُ العرقُ تركيزاتٍ منخفضةً منَ الجلوكوزِ بشكلٍ ملحوظٍ مقارنةً بالدم، ولكنْ؛ وفقًا للباحثين؛ هناكَ علاقةٌ قويةٌ بينَ مستوياتِ الجلوكوزِ في العرقِ والدم. في حينِ أنَّ تركيزَ الجلوكوزِ في العرقِ أقلُّ بحوالَي مئةِ مرةٍ منَ التركيزِ في الدم ، فإنَّ الجهازَ الجديدَ حساسٌ بدرجةٍ كافيةٍ لقياسِ الجلوكوزِ في العرقِ بدقة، وهوَ الأمرُ الذي يعكسُ تركيزَه في الدم.

سمحتْ حساسيةُ سبائكِ النيكلِ والذهبِ باستبعادِ الإنزيماتِ الموجودةِ في العرقِ والتي غالبًا ما تُستخدمَ لقياسِ الجلوكوزِ في الأجهزةِ الأكثرِ تغلغلًا والمتاحةِ تجاريًّا أوْ في الشاشاتِ غيرِ الغازيةِ التي صممَها باحثونَ آخرون. استبعدَ الباحثونَ الإنزيماتِ لكونِها تتحللُ بسرعةٍ معَ مرورِ الوقتِ ودرجاتِ الحرارةِ المتغيرة. إذْ يجبُ أنْ يبقى المستشعرُ الإنزيميُّ عندَ درجةِ حرارةٍ معينةٍ ودرجةِ حموضةٍ معينة ، ولا يمكنُ تخزينُ الإنزيم على المدى الطويل.

وتتطلبُ المستشعراتُ غيرُ الإنزيميةِ محلولًا قلويًّا، ويمكنُ أنْ تُتلفَ الجلدَ، وتحدُّ عادةً منْ قابليةِ الجهازِ للارتداء.

لتخطِّي تلكَ المشكلة؛ وصَّلَ الفريقُ حجرةَ موائعٍ جزيئيةٍ في المستشعرِ الجديد. هذهِ الحجرةُ أصغرُ منَ التكويناتِ المطورةِ سابقًا لتعزيزِ قابليتِها للارتداءِ والمسامية. كما أنَّه متصلٌ بمدخلِ تجميعٍ يمررُ العرَقَ إلى المحلولِ دونَ السماحِ للمحلولِ بلمسِ الجلد. يتفاعلُ المحلولُ الأساسيُّ معَ جزيئاتِ الجلوكوزِ لإنتاجِ مركَّبٍ يتفاعلُ معَ السبيكة. يؤدي هذا التفاعلُ إلى إطلاقِ إشارةٍ كهربائيةٍ تشيرُ إلى تركيزِ الجلوكوزِ في العرق.

في الاختباراتِ، استخدمَ الباحثونَ مادةً لاصقةً آمنةً على الجلدِ لربطِ الجهازِ القابلِ لإعادةِ الاستخدامِ بذراعِ الشخصِ بعدَ ساعةٍ وثلاثِ ساعاتٍ منْ تناوُلِ الوجبة. أجرى الشخصُ تمرينًا قصيرًا - يكفي فقط لإنتاجِ العرقِ - قبلَ كلِّ وقتِ قياس.

بعدَ دقائقَ قليلةٍ منْ جمعِ العرق، تمكنَ الباحثونَ منْ قياسِ نسبةِ سكرِ الدمِ بنجاحٍ ودقة.

يخططُ الفريقُ لتحسينِ نموذجِهم الأوليِّ للتطبيقاتِ المستقبلية، بما في ذلكَ معالجةُ كيفيةِ استخدامِ المرضى أوِ الأطباءِ للمستشعرِ لقياساتِ سكرِ الدمِ الإضافيةِ أوِ المراقبةِ المستمرةِ لتحديدِ إجراءاتِ العلاج، مثلَ إعطاءِ الأنسولين.

العملُ الشاقُّ يُعززُ فرصَ الإصابةِ بالتصلبِ الضموري

هناكَ جدلٌ حولَ ما إذا كانَ النشاطُ البدنيُّ القويُّ هوَ عاملُ خطرٍ للتصلبِ الجانبيِّ الضموريِّ (ALS).

تُشيرُ دراسةٌ جديدةٌ إلى أنَّ ذلكَ يعتمدُ على ما إذا كانَ هذا النشاطُ النشِطُ الذي تمارسُه طوالَ حياتِك يحدثُ في العملِ أوْ في أثناءِ أوقاتِ الفراغ.

والتصلبُ الجانبيُّ الضموريُّ هوَ مرضٌ تنكسيٌّ عصبيٌّ متقدمٌ يؤثرُ على الخلايا العصبيةِ في الدماغِ والحبلِ الشوكي. يفقدُ الأشخاصُ المصابونَ بمرضِ التصلبِ الجانبيِّ الضموريِّ القدرةَ على بدءِ حركةِ العضلاتِ والتحكمِ فيها، مما يؤدي غالبًا إلى الشللِ التامِّ والموت. متوسطُ ​​العمرِ بعدَ التشخيصِ منْ سنتينِ إلى خمسِ سنوات.

لكنْ؛ وفقَ الباحثينَ، فإنَّ الخبرَ السارَّ هوَ أنَّ النتائجَ تقدمُ دليلًا إضافيًّا على أنَّ النشاطَ البدنيَّ الذي تحصلُ عليهِ لا يبدو أنَّه عاملُ خطرٍ للإصابةِ بمرضِ التصلبِ الجانبيِّ الضموري.

لكنهم وجدُوا خطرًا متزايدًا عندَما نظرْنا إلى النشاطِ البدنيِّ المكثفِ الذي يحدثُ في أثناءِ ساعاتِ العمل، على سبيلِ المثال، في المهنِ مثلَ المزارعين أو عمالِ الصلبِ أوْ عمالِ البناء.

على الرغمِ منْ أنهم لمْ يُثبتُوا أنَّ هذا النوعَ منَ النشاطِ البدنيِّ هوَ سببُ الإصابةِ بمرضِ التصلبِ الجانبيِّ الضموريِّ، فقدْ يكونُ هذا الارتباطُ بسببِ الحركةِ المتكررةِ في العمل، أوْ قدْ يكونُ بسببِ عواملَ أخرى مثلَ التعرُّضِ للموادِّ الكيميائيةِ أوِ التلوث.

اشتملتِ الدراسةُ على ثلاثِمئةٍ وثلاثةٍ وتسعينَ شخصًا تمَّ تشخيصُ إصابتِهم مؤخرًا بمرضِ التصلبِ الجانبيِّ الضموري، وسبعِمئةٍ وواحدٍ وتسعينَ شخصًا متطابقينَ منْ حيثُ العمرُ والجنسُ لمْ يكنْ لديهِم التصلبُ الجانبيُّ الضموري.

أكملَ المشاركونَ استبانةً حولَ نوعِ ومقدارِ نشاطِ العملِ ووقتِ الفراغِ الذي حصلوا عليهِ في سنِّ العشرينَ والثلاثينَ والأربعينَ والخمسينَ والستين.

وجدَ الباحثونَ أنَّه منْ بينِ جميعِ المشاركينَ في الدراسة، لمْ يرتبطِ النشاطُ البدنيُّ الإجماليُّ بمخاطرِ الإصابةِ بالتصلبِ الجانبيِّ الضموري؛ عندَ النظرِ إلى مستوياتِ النشاطِ حتى خمسِ سنواتٍ قبلَ بدءِ الدراسة.

كانَ متوسطُ ​​مستوى النشاطِ البدني الإجمالي لدى كلٍّ منَ الأشخاصِ الذينَ يعانونَ منْ مرضِ التصلبِ الجانبيِّ الضموريِّ ومنْ دونِه منْ سبعَ عشْرةَ ساعةً إلى ثماني عشْرةَ ساعةً في الأسبوع.

وجدَ الباحثونَ أنَّ الأشخاصَ المصابينَ بمرضِ التصلبِ الجانبيِّ الضموريِّ أظهرُوا انخفاضًا حادًّا في النشاطِ البدنيِّ في السنواتِ الخمسِ التي سبقتِ التشخيص. وتُشيرُ هذهِ النتيجةُ إلى أنَّ التصلبَ الجانبيَّ الضموريَّ قدْ يبدأُ قبلَ سنواتٍ منْ ظهورِ الأعراضِ لأولِ مرة.

وجدَ الباحثونَ أنَّ النشاطَ البدنيَّ الشديدَ في الوظيفةِ كانَ مرتبطًا بضِعفِ (مرتين أكثر) خطرِ الإصابةِ بمرضِ التصلبِ الجانبيِّ الضموري. فيما لمْ يكنْ هناكَ خطرٌ متزايدٌ للأشخاصِ الذينَ لديهِم نشاطٌ بدنيٌّ خفيفٌ في العمل.

ما مجموعُه اثنانِ وعشرونَ بالمئةِ منَ المصابينَ بمرضِ التصلبِ الجانبيِّ الضموريِّ لديهِم وظائفُ ذاتُ نشاطٍ بدنيٍّ كثيف، مقارنةً بـثلاثةَ عشَرَ بالمئةِ ممنْ لا يعانونَ منَ التصلبِ الجانبيِّ الضموري.

كانتِ النتائجُ هي نفسَها عندما قامَ الباحثونَ بتعديلِ العواملِ الأخرى التي يُمكنُ أنْ تؤثرَ على المخاطر، مثلَ العمرِ والجنسِ والتدخين.

السجائرُ الإلكترونيةُ لا تساعدُ على الإقلاعِ عنِ التدخين

0قبلَ سنوات؛ اقترحتْ مراكزُ مكافحةِ الأمراضِ والوقايةِ منها في الولاياتِ المتحدةِ أنَّ المدخنينَ غيرَ القادرينَ على الإقلاعِ عنِ التدخينِ قدْ يستفيدونَ منَ التحولِ منْ تدخينِ السجائرِ إلى السجائرِ الإلكترونيةِ إذا تحولُوا تمامًا وكانوا قادرينَ على تجنُّبِ العودةِ إلى تدخينِ السجائر.

ومعَ ذلك، لمْ تكنْ هناكَ دراساتٌ كافيةٌ حولَ ما إذا كانَ المدخنونَ قادرينَ على الانتقالِ إلى السجائرِ الإلكترونية - وهيَ أجهزةٌ تعملُ بالبطارياتِ تسخِّنُ سائلًا مصنوعًا منَ النيكوتينِ والمنكِّهاتِ والموادِّ الكيميائيةِ الأخرى لتكوينِ رذاذٍ يستنشقُه المستخدمونَ في رئتَيهِم - دونَ الرجوعِ مرةً أخرى إلى تدخينِ السجائر.

إلا أنَّ دراسةً جديدةً تقولُ إنَّ تدخينَ السجائرِ الإلكترونية- حتى على أساسٍ يومي- لمْ يساعدِ المدخنينَ على الابتعادِ بنجاحٍ عنِ السجائر.

وتشيرُ النتائجُ التي توصلَ إليها الباحثونَ إلى أنَّ الأفرادَ الذينَ أقلعُوا عنِ التدخينِ وتحولُوا إلى السجائرِ الإلكترونيةِ أوْ منتجاتِ التبغِ الأخرى زادُوا في الواقعِ منْ خطرِ عودتِهم إلى التدخينِ مرةً أخرى خلالَ العامِ المقبلِ بنسبةِ ثمانيةٍ ونصفِ نقطةٍ مئويةٍ مقارنةً بأولئكَ الذينَ أقلعُوا عنِ استخدامِ جميعِ منتجاتِ التبغ.

وتشيرُ الأدلةُ إلى أنَّ التحولَ إلى السجائرِ الإلكترونيةِ قلَّلَ منِ احتماليةِ الابتعادِ عنْ منتجاتِ التبغ.

استخدمَ الباحثونَ بياناتٍ منْ دراسةٍ طوليةٍ تمثيليةٍ على الصعيدِ الأمريكيِّ عنِ التقييمِ السكانيِّ للتبغِ والصحة. حددَ الفريقُ ثلاثةَ عشَر ألفًا وستَّمئةٍ وأربعةً منَ المدخنينَ بينَ عامَي ألفينِ وثلاثةَ عشَرَ وألفينِ وخمسةَ عشَر تمتْ متابعتُهم خلالَ مسحينِ سنويينِ متتاليينِ لاستكشافِ التغييراتِ في استخدامِ اثني عشَرَ منتجًا منْ منتجاتِ التبغ.

منْ بينِ المدخنينَ السابقينَ الذينَ امتنعُوا عنْ جميعِ منتجاتِ التبغ، توقفَ خمسونَ بالمئةِ منهمْ عنِ التدخينِ لمدةِ اثني عشَرَ شهرًا أوْ أكثرَ وأقلعُوا عنِ التدخينِ بنجاح؛ مقارنةً بـواحدٍ وأربعينَ ونصف بالمئةِ منَ المدخنينَ السابقينَ الذينَ تحولُوا إلى أيِّ شكلٍ آخرَ منْ أشكالِ تعاطي التبغ، بما في ذلكَ السجائرُ الإلكترونية.

والأفرادُ الذينَ تحولُوا إلى السجائرِ الإلكترونيةِ كانُوا أكثرَ تعرضًا للانتكاسِ والعودةِ إلى التدخين، كما كانُوا أيضًا أكثرَ تعرضًا لمحاولةِ الإقلاعِ عنِ التدخينِ مرةً أخرى والابتعادِ عنِ السجائرِ لمدةِ ثلاثةِ أشهرٍ على الأقلَّ في المتابعةِ الثانية.

ويقولُ الباحثونَ إنَّ نتائجَ تلكَ الدراسةِ ضدُّ الاعتقاداتِ السابقة؛ فإذا كانَ التحولُ إلى السجائرِ الإلكترونيةِ وسيلةً فعالةً للإقلاعِ عنْ تدخينِ السجائر، فإنَّ أولئكَ الذينَ تحولُوا إلى السجائرِ الإلكترونيةِ يجبُ أنْ يكونَ لديهِم معدلاتُ انتكاسٍ أقلُّ بكثيرٍ لتدخينِ السجائر. وهوَ ما لمْ يحدثْ وفقًا للنتائج.