مستشعر بصرى مرن يحول الإشارات الكهربائية إلى ضوئية

طور باحثون في جامعة "نيو ساوث ويلز" الأسترالية مستشعرا بصرياً مرنا يحول الإشارات الكهربائية الصادرة عن الجسم إلى إشارات ضوئية، في خطوة قد تمهد لاستبدال الأقطاب الكهربائية التقليدية في مراقبة نشاط القلب والدماغ ، وابتكر العلماء جهازاً حيوياً إلكترونيا مصنوعا من مواد بوليمرية فائقة المرونة تحاكي في ليونتها الأنسجة البشرية، ما يجعله أكثر ملاءمة للاستخدام داخل الجسم مقارنة بالأجهزة التقليدية المصنوعة من السيليكون والمعادن ، إلى جانب قدرته على تحمل آلاف مرات الانحناء دون فقدان كفاءته.

تعاني العديد من الغرسات الحيوية الإلكترونية الحالية من مشكلة صلابتها، إذ قد يؤدي احتكاكها المباشر بالأعضاء الداخلية للجسم إلى إحداث تلف في الأنسجة مع مرور الوقت ، ويحتوي المستشعر الجديد على طبقة من البللورات السائلة الحساسة القادرة على رصد الإشارات الكهربائية الدقيقة الصادرة عن القلب أو الدماغ ، وتتغير زاوية هذه البللورات تبعاً لشدة النبضات الكهربائية الواردة، ثم تقيس المنظومة هذه التغيرات وتحولها إلى بيانات ضوئية يمكن تحليلها بسهولة، ما يوفر وسيلة جديدة لمراقبة النشاط الحيوي دون الحاجة إلى توصيلات كهربائية مباشرة.

لا يتطلب المستشعر الجديد استخدام أسلاك معدنية أو مكونات إلكترونية موضعية عند نقطة تثبيته على العضو، وهو ما يقلل من تأثير التشويش الكهربائي القادم من البيئة المحيطة ويحسن دقة القياسات. كما يمكن تصغير حجم المستشعر ليصبح مقاربا لسمك شعرة الإنسان، مع الحفاظ على جودة الإشارة دون تراجع في الأداء.

أظهرت الاختبارات المعملية أن المادة المستخدمة في تصنيع الجهاز آمنة للخلايا الحية، ما يعزز فرص استخدامها في التطبيقات الطبية المستقبلية ، ويواصل الباحثون حالياً إجراء تجارب على الحيوانات بهدف تحسين دقة الإشارات التي يرصدها المستشعر ، كما يأمل الفريق البحثي في تكييف هذه التقنية مستقبلاً لمراقبة وظائف أعضاء أخرى في الجسم، مثل الأمعاء والجهاز العضلي، ما قد يوسع استخداماتها في التشخيص والمتابعة الطبية.