اشک جای خون را برای تشخیص بیماری میگیرد
محققان مدعی شدند میتوانند بیماریهایی مانند سرطان، دیابت و اختلالات عصبی را با استفاده از یک ایمپلنت قابل کاشت در نزدیکی چشم که اشک را بررسی میکند، ردیابی شوند.
محققان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و مؤسسه فناوری کالیفرنیا با بودجه ۷.۸ میلیون دلاری در حال توسعه ایمپلنتی به اندازه یک دانه برنج هستند که در گوشه چشم کار گذاشته میشود. این دستگاه با تجزیهوتحلیل نشانگرهای زیستی موجود در اشک، میتواند بیماریهایی از دیابت و سرطان گرفته تا آلزایمر و افسردگی را ردیابی کرده و از طریق یک دستگاه کوچک دیگر دارو را بهطور خودکار به چشم تزریق کند.
این دستگاه در اصل برای نظارت و درمان خودکار بیماری خشکی چشم (DED) طراحی شده است.
این پروژه که «درمان خودکار مداوم شخصیسازیشده برای بیماریهای چشمی و سیستمی» نام دارد و توسط برنامه Oculab آژانس پروژههای تحقیقاتی پیشرفته بهداشت آمریکا (Arpa-H) تأمین مالی میشود، قصد دارد از اشک به عنوان یک مایع تشخیصی استفاده کند. اشک حاوی بسیاری از نشانگرهای زیستی مشابه خون است، اما جمعآوری آن آسانتر است و میتواند بیماریها را با بار کمتری برای بیمار ردیابی کند.
مارک اس. هومایون، مدیر مؤسسه دکتر آلن و شارلوت گینزبرگ برای درمانهای زیستپزشکی USC و رهبر پروژه، میگوید: بسیاری از مردم نمیدانند چه مقدار اطلاعات در اشک ما وجود دارد. در این روش از آنجا که میتوانیم این اطلاعات را بهصورت غیرتهاجمی و در لحظه جمعآوری کنیم، میتواند به شخصیسازی رویکرد مدیریت و درمان طیفی از شرایط سلامت کمک کند.
بیماری خشکی چشم که بیش از ۲۰ میلیون نفر در ایالات متحده را تحت تأثیر قرار میدهد، زمانی رخ میدهد که اشک به اندازه کافی چشم را روان نمیکند و باعث خشکی، درد و التهاب میشود. تشخیص و درمان بیماری خشکی چشم شامل آزمایشهای دورهای و قطرههای چشمی روزانه است که بسیاری از بیماران آن را ناراحتکننده یا ناخوشایند میدانند.
تیم قصد دارد ایمپلنتی به اندازه یک دانه برنج بسازد که از طریق یک سوراخ کوچک موجود در پلک در گوشه چشم در یک روش سریع و بدون درد قرار داده شود. یک تراشه داخل ایمپلنت نشانگرهای زیستی اشک مرتبط با علائم بیماری خشکی چشم را اندازهگیری کرده و دادهها را به تلفن هوشمند بیمار ارسال میکند. سپس تلفن بهطور خودکار داروی مورد نیاز را از طریق یک دستگاه کوچک دوم که بین چشم و پلک پایین قرار دارد، ارسال میکند.
محققان با چندین چالش فنی روبرو هستند. از آنجا که سطوح نشانگرهای زیستی در اشک معمولاً کمتر از خون است، سیستم باید بسیار حساس باشد. تیم همچنین قصد دارد عمر معمول بیوسنسور را از چند روز یا هفته به شش ماه افزایش دهد.
انتقال نیرو و داده نیز با چنین دستگاه کوچکی دشوار خواهد بود. این سیستم میتواند با استفاده از یک سلول سوختی زیستی که از منبع انرژی بدن انسان استفاده میکند، یا ارتباطات میدان نزدیک (NFC) که بهطور بیسیم از یک دستگاه مجاور نیرو تأمین میکند، تغذیه شود.
هومایون میگوید: این کار قبلاً هیچجا در جهان انجام نشده است. این یک قدم بزرگ است، اما میتواند راه بسیار بهتری برای نظارت و مدیریت برخی از شایعترین و جدیترین بیماریهای جهان به ما بدهد.
در ۱۸ ماه آینده، محققان بر مهندسی و اعتبارسنجی سیستم تمرکز خواهند کرد. این شامل نشان دادن اینکه سنسور میتواند نشانگرهای زیستی بیماری خشکی چشم را بهطور دقیق اندازهگیری کند، تأیید اینکه سیستم میتواند با خیال راحت در اطراف چشم قرار گیرد، و انجام آزمایشهای اولیه در مدلهای پیشبالینی خواهد بود.
فراتر از بیماری خشکی چشم، تیم همچنین بررسی خواهد کرد که آیا سیستم میتواند نشانگرهای زیستی مرتبط با افسردگی از جمله سروتونین را بهطور قابل اعتماد اندازهگیری کند یا خیر. این فناوری در نهایت میتواند برای تشخیص و نظارت بر سرطان سینه، سرطان پروستات، بیماری آلزایمر، مولتیپل اسکلروزیس، ناباروری و تعدادی دیگر از شرایط با نشانگرهای زیستی شناخته شده مبتنی بر اشک نیز استفاده شود.