لقد طور المهندسون أجهزة استشعار مصغرة يمكن أن تنقل معلومات عما يتم تناوله من طعام يحتوي على الجلوكوز والملح والكحول وغيرها، وذلك عند تركيبها مباشرة على سن من الأسنان، حيث يمكنها التواصل لاسلكيا مع جهاز محمول، ويشير الباحثون إلى أن التكيفات المستقبلية لهذه المجسات يمكن أن تمكن من اكتشاف وتسجيل مجموعة واسعة من المواد المغذية والمواد الكيميائية والحالات الفسيولوجية .

أجهزة استشعار جديدة يمكنها تتبع ما يتم تناوله من طعام
المراقبة في الوقت الحقيقي لما يحدث داخل وحول أجسامنا يمكن أن تكون ذات قيمة كبيرة في سياق الرعاية الصحية أو الدراسات السريرية، ولكن ليس من السهل القيام بذلك بصورة دقيقة، إلا أن هذا يمكن أن يتغير قريبا، وذلك بفضل أجهزة الاستشعار الجديدة المصغرة التي طورها باحثون في كلية الهندسة بجامعة تافتس، وهي جامعة بحثية خاصة تم تأسيسها في بلدية ميدفورد في ماساتشوستس بالولايات المتحدة، تأسست عام 1852 من قبل المسيحيين العالميين الذين عملوا لسنوات لفتح مؤسسة غير طائفية للتعليم العالي، وتبرع تشارلز تافتس بالأرض للحرم الجامعي على Walnut Hill وهي أعلى نقطة في ميدفورد، قائلا إنه يريد أن يضع ” الضوء على التل “، وقد تم تغيير الاسم إلى جامعة تافتس في عام 1954 .

وهذه الأجهزة الاستشعارية التي طورها الباحثون يمكن عند تركيبها مباشرة على سن من الأسنان بالتواصل لاسلكيا مع جهاز محمول، لتقوم بنقل معلومات عما يتم تناوله من الجلوكوز والملح والكحول، وفي الأبحاث التي ستنشر قريبا في مجلة المواد المتقدمة، لاحظ الباحثون أن التكيفات المستقبلية لهذه المجسات يمكن أن تمكن من اكتشاف وتسجيل مجموعة واسعة من المواد المغذية والمواد الكيميائية والحالات الفسيولوجية .

الفرق بين الأجهزة السابقة وجهاز الاستشعار الجديد
كانت الأجهزة القابلة للارتداء والتي تم تطويرها في وقت سابق لمراقبة المدخول الغذائي، تعاني من قيود مثل الحاجة إلى استخدام واقي الفم، أو الأسلاك الضخمة، أو الحاجة إلى الاستبدال المتكرر، وذلك لأن هذه المجسات تتحلل بسرعة، وقد سعى مهندسين في جامعة تافتس بالاعتماد على تقنية أكثر قابلية للتبني، حيث قاموا بتطوير جهاز استشعار ذات بصمة يبلغ حجمها 2 مم × 2 مم فقط، والتي يمكن أن تتوافق بمرونة مع السطح غير المنتظم للأسنان، بطريقة مشابهة للطريقة التي يتم بها جمع رسوم على الطريق السريع، حيث تقوم هذه المستشعرات بنقل بياناتها لاسلكيا استجابة لإشارة تردد راديوي واردة إليها .

مما تتكون أجهزة الاستشعار
تتكون أجهزة الاستشعار من ثلاث طبقات محصورة وهي : طبقة ” بيوريسبونسف ” مركزية تمتص المغذيات أو المواد الكيميائية الأخرى التي يتم اكتشافها، والطبقات الخارجية تتكون من حلقتين ذهبيتين مربعة الشكل، تعمل الطبقات الثلاث معا، مثل هوائي صغير، حيث تقوم بجمع ونقل الموجات في طيف الترددات الراديوية، وعندما تصطدم الموجة الواردة بالمستشعر، يتم إلغاء جزء منه ويتم نقل الباقي مرة أخرى، تماما مثل رقعة من الطلاء الأزرق تمتص أطوال موجية حمراء وتعكس اللون الأزرق إلى أعيننا .

ويمكن للمستشعر تغيير ” لونه “، على سبيل المثال إذا كانت الطبقة المركزية تأخذ الملح، أو الإيثانول، فإن خصائصها الكهربائية سوف تتحول، مما يؤدي إلى امتصاص المستشعر ونقل مجموعة مختلفة من موجات التردد اللاسلكي، مع ظهور كثافة متفاوتة، وهذه هي الطريقة التي يمكن بها اكتشاف المواد الغذائية والتحليلات الأخرى وقياسها .

تصريحات القائم على هذه الدراسة
وكما يقول فيورينزو أومينتو الحاصل على الدكتوراه والمؤلف لهذه الدراسة وأستاذ الهندسة في فرانك تي دوبلي في جامعة تافتس : ” من الناحية النظرية يمكننا تعديل الطبقة الحيوية في هذه المستشعرات لاستهداف مواد كيميائية أخرى – فنحن في الواقع نقتصر فقط على إبداعنا، فلقد قمنا بتوسيع تكنولوجيا RFID المشتركة ( معرف التردد اللاسلكي ) إلى حزمة مستشعر يمكنها قراءة المعلومات على بيئتها ونقلها ديناميكيا، سواء كانت مثبتة على الأسنان، أو على الجلد، أو أي سطح آخر بخلاف ذلك ” .