تطوير جهاز استشعار يمكنه الكشف عن التهاب الرئة

قام علماء من أمريكا بتطوير جهاز استشعار جديد قائم " نظم استشعار جرافين"، يمكنه الكشف المبكر عن النوبات الربوية التي تلوح في الأفق.

وأكد العلماء وهم من جامعة "روتجرز نيو برونزيك" في ولاية نيوجرسى الأمريكية، في سياق أبحاثهم التي نشرت في العدد الأخير من مجلة " مايكروسيستمز & نانينجينيرنج" العلمية على الإنترنت، أن جهاز الاستشعار الجديد يمهد الطريق لتطوير أجهزة مثيلة تعمل على مراقبة وتتبع اللياقة البدنية – والتي تمكن الأشخاص من معرفة مدى وتوقيت حاجتهم لأخذ الجرعات الدوائية المعالجة لحالاتهم المرضية.

وقال مهدى جافانمارد أستاذ مساعد في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب في الجامعة، والمشرف على تطوير الأبحاث: "إن رؤيتنا تهدف إلى تطوير جهاز يمكن للشخص المصاب بالربو أو أي مرض تنفسى آخر، أن يرتديه حول عنقه أو على معصمه، لينبهه بشكل دوري ببدء النوبات الربوية والمشكلات التنفسية الأخرى، حيث يقدم نتائج مبشرة ودقيقة في مجال الطب الشخصى".

وتسبب النوبات الربوية إلتهابات في مجرى الهواء ويعرقل التدفق الطبيعى للهواء، ليؤثر على نحو 300 مليون شخص في جميع أنحاء العالم، حيث تم تشخيص نحو 17.7 مليون بالغ ونحو 6،3 مليون طفل بالربو في الولايات المتحدة في عام 2014.. وتشمل أعراض النوبات الربوية، سعال، ضيق في التنفس والصدر، جنبا إلى جنب مع أمراض خطيرة في الرئة، وتشمل مرض الانسداد الرئوى المزمن، والذي يشمل انتفاخ في الرئة والتهاب الشعب الهوائية المزمن.

وتعد الطرق التشخيصية المتبعة لرصد نوبات الربو محدودة في الوقت الحاضر، لتوصيف طبيعة ودرجات إلتهاب مجرى الهواء، ومرتفعة التكلفة، فضلا عن أنها تتطلب معدات ضخمة لايمكن للمرضى الحفاظ عليها بسهولة.. وتشمل طرق قياس التنفس، والذي يقيس من خلاله القدرة على التنفس، اختبار أكسيد الزنك النيتريك، وهو مؤشر على التهاب مجرى الهواء، وهناك حاجة ملحة إلى تحسين الحد الأدنى من الطرق التداخلية للتشخيص الجزئى ورصد نوبات الربو، وفقا لأحدث الأبحاث التي أجريت في هذا الصدد.

كما يمكن لقياس المؤشرات الحيوية في مكثفات زفير التنفس – هي قطرات سائلة صغيرة يتم تفريغها أثناء التنفس- أن تسهم في فهم الربو على المستوى الجزيئى وتؤدى إلى العلاج المستهدف وإدارة أفضل للمرض.

وعكف العلماء في هذه الأبحاث على تطوير أجهزة إستشعار كهروكيميائية منمنمة تعمل على القياس بدقة مكثفات التنفس في الزفير باستخدام انخفاض أكسيد الجرافين (وهو مركب من الكربون والأكسجين والهيدروجين في نسب متغيرة).

وأوضح الباحث"كليفورد ويسيل" المؤلف المشارك في الدراسة والأستاذ في "معهد العلوم الصحية والمهنية" في جامعة "روتجرز"، أن مستوى النتراتفي مكثفات التنفس يعد مؤشرا حاسما لالتهاب الجهاز التنفسى، وطريقة سريعة وسهلة للقياس يمكن أن تساعد في تحديد نوبات الربو.