ساعت هوشمند سطح داروهای داخل بدن را ردیابی می کند

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری و به نقل از ساینس دیلی؛ مهندسان ثابت کرده اند که سطح دارو در بدن می تواند در زمان واقعی با استفاده از ساعت هوشمند سفارشی که مواد شیمیایی موجود در عرق را تجزیه و تحلیل می کند، ردیابی شود. این فن آوری پوشیدنی می تواند در یک رویکرد شخصی تر به پزشکی که در آن یک داروی ایده آل و دوزهای مناسب برای یک فرد قابل استفاده است، گنجانده شود.

مهندسان دانشکده مهندسی UCLA Samueli و همکارانشان در دانشکده پزشکی استنفورد نشان داده اند که با استفاده از یک ساعت هوشمند سفارشی که می تواند مواد شیمیایی موجود در عرق را تجزیه و تحلیل کند، سطح داروهای داخل بدن قابل ردیابی است.

این فن آوری پوشیدنی می تواند در یک رویکرد شخصی تر به پزشکی که در آن یک داروی ایده آل و دوزهای مناسب برای یک فرد قابل استفاده است، گنجانده شود.

اما علاوه بر این تفاوتهای اساسی، شیمی بدن ما بسته به چیزی که می خوریم و چقدر ورزش کرده ایم تغییر می کند. و در بالای این عوامل پویا، آرایش ژنتیکی هر فرد بی نظیر است و از این رو پاسخ به داروها می تواند متفاوت باشد. این امر بر چگونگی جذب سریع داروها، تأثیر و حذف آن از فرد تأثیر می گذارد.

به گفته محققان، تلاش های فعلی برای شخصی سازی دوز دارو به میزان زیادی از قرعه کشی خون در بیمارستان متکی است. سپس نمونه ها برای آزمایش در آزمایشگاه های مرکزی ارسال می شوند. این راه حلها ناخوشایند، وقت گیر، تهاجمی و گران هستند. به همین دلیل است که آنها فقط در یک زیر مجموعه کوچک از بیماران و در موارد نادر انجام می شوند.

سام امامی نژاد رهبر این مطالعه،  استادیار مهندسی برق و کامپیوتر در  UCLA گفت: ما می خواستیم یک فناوری پوشیدنی ایجاد کنیم که بتواند مشخصات داروهای داخل بدن را بطور مداوم و غیر تهاجمی ردیابی کند. به این ترتیب می توانیم دوز و زمان بهینه مصرف را برای هر فرد تنظیم کنیم و با استفاده از این رویکرد شخصی سازی می توانیم اثربخشی روشهای درمانی را بهبود بخشیم.

به دلیل اندازه های مولکولی کوچک، بسیاری از انواع مختلف داروها به عرق منتهی می شوند، جایی که غلظت آنها به خوبی میزان گردش داروها را منعکس می کند. به همین دلیل محققان یک ساعت مچی هوشمند، مجهز به سنسور ایجاد کرده اند که قطرات ریز نمونه عرق را تجزیه و تحلیل می کند.

آزمایش این تیم تأثیر استامینوفن، رایج در داروهای ضد درد، بر روی افراد در طی چند ساعت انجام داد. ابتدا محققان با استفاده از یک جریان الکتریکی کوچک، همان تکنیکی را که گروه تحقیقاتی امامی نژاد در فن آوری های پوشیدنی قبلی به نمایش گذاشتند، غدد عرق را روی مچ تحریک کردند.

این امر به محققان این امکان را می دهد تا تغییرات بدن شیمی را بدون نیاز به سوء استفاده از تمرینات، تشخیص دهند. از آنجا که داروهای مختلف هرکدام امضای الکتروشیمیایی منحصر به فرد خود را دارند، این سنسور می تواند به گونه ای طراحی شود که در هر زمان معینی به دنبال سطح یک داروی خاص باشد.

رونالد دبلیو دیویس، نویسنده مطالعه، استاد بیوشیمی و ژنتیک در دانشکده پزشکی استنفورد گفت: این فناوری گامی مهم در جهت تحقق داروی شخصی است.

وی ادامه داد: راه حلهای جدید دارویی، که به ما امکان می دهند داروهایی را بر اساس آرایش ژنتیکی افراد انتخاب کنیم، نشان داد که در حال حاضر در بهبود اثربخشی درمانها مفید هستند. بنابراین، در ترکیب با محلول پوشیدنی ما، که کمک می کند تا دوزهای دارویی را برای هر فرد بهینه کنیم، اکنون می توانیم واقعاً رویکردهای خود را در مورد داروسازی شخصی سازی کنیم.

شیو لین نویسنده اصلی این پژوهش، دانشجوی دکترا UCLA و عضو آزمایشگاه بیو الکترونیک به هم پیوسته و یکپارچه امامی نژاد گفت: آنچه این تحقیق را قابل ملاحظه می کند توانایی تشخیص دقیق سیگنال الکتروشیمیایی بی نظیر یک دارو در برابر سیگنال های بسیاری از مولکول های دیگر است که ممکن است در بدن و در غلظت های بالاتر از دارو در گردش باشد.

امامی نژاد افزود: این فناوری می تواند برای نظارت بر پیروی از دارو و سوء مصرف مواد سازگار باشد.

وی گفت: این امر می تواند به ویژه برای افراد دارای سلامت روان اهمیت داشته باشد، جایی که پزشکان معالجه طولانی مدت داروسازی را برای آنها تجویز می کنند. بیماران می توانند از چنین ابزار آسان و بدون نظارت مانیتورینگ استفاده کنند، در حالی که پزشکان می توانند ببینند که این دارو در بیمار چگونه انجام می شود.

یافته‌های این مطالعه که در مجله “Proceedings of the National Academy of Sciences” منتشر شده است.