ข่าว | ไหมขัดฟันธรรมดากลายเป็นเซ็นเซอร์ไฮเทค ความก้าวหน้าสำหรับการติดตามความเครียดอย่างแม่นยำ

ข่าว | ไหมขัดฟันทั่วไปกลายเป็นเซ็นเซอร์ไฮเทค ความก้าวหน้าสำหรับการติดตามความเครียดอย่างแม่นยำ

ความเครียดเรื้อรังอาจทำให้ความดันโลหิตสูง เพิ่มความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือด ทำให้การทำงานของภูมิคุ้มกันอ่อนแอลง และก่อให้เกิดภาวะซึมเศร้าและวิตกกังวล อย่างไรก็ตาม เครื่องมือติดตามความเครียดในปัจจุบันมักมีราคาแพงและอาศัยการประเมินเชิงอัตวิสัย จึงยากที่จะวัดสภาวะทางสรีรวิทยาที่แท้จริงของบุคคลได้อย่างแม่นยำ

เพื่อรับมือกับความท้าทายนี้ ทีมสหสาขาวิชาชีพจากมหาวิทยาลัยทัฟต์สในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาเซ็นเซอร์ไหมขัดฟันรูปแบบใหม่ ซึ่งตรวจจับคอร์ติซอล ฮอร์โมนความเครียด ในน้ำลายระหว่างการใช้ไหมขัดฟันตามปกติ โดยเป็นแนวทางติดตามความเครียดที่ไม่รุกล้ำ แม่นยำสูง และมีต้นทุนค่อนข้างต่ำ

ศาสตราจารย์ซาเมียร์ ซอนกูซาเล ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ กล่าวว่า “ขณะศึกษาว่าความเครียดส่งผลต่อการรับรู้และการเรียนรู้อย่างไร เราพบว่าการวัดเองมักกลายเป็นแหล่งความเครียดเพิ่มเติม เราจึงพิจารณาว่าเซ็นเซอร์จะผสานเข้ากับชีวิตประจำวันได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่เพิ่มภาระได้หรือไม่ น้ำลายมีคอร์ติซอล และการใช้ไหมขัดฟันเป็นกิจวัตรทำให้เป็นเครื่องมือติดตามที่เหมาะอย่างยิ่ง”

อุปกรณ์มีลักษณะคล้ายด้ามไหมขัดฟันทั่วไป มีด้ามพลาสติกและเส้นไหมตึงที่ปลายทั้งสองด้าน ขนาดประมาณนิ้วชี้ ด้วยแรงแคปิลลารี เส้นไหมจะดูดซับน้ำลายและนำไปยังบริเวณตรวจจับด้วยอิเล็กโทรดภายในอุปกรณ์ ซึ่งโมเลกุลคอร์ติซอลจะถูกจับและตรวจพบผ่านการจดจำโมเลกุลเฉพาะทาง

เทคโนโลยีหลักที่เรียกว่าโพลิเมอร์พิมพ์รอยโมเลกุลด้วยกระบวนการอิเล็กโทรพอลิเมอไรเซชัน (eMIPs) ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกเมื่อ 30 ปีก่อน โดยทำงานคล้ายแม่พิมพ์ปูนปลาสเตอร์ คอร์ติซอลทำหน้าที่เป็นโมเลกุลต้นแบบ ขณะที่พอลิเมอร์ที่มี “รูปร่างจดจำ” ก่อตัวขึ้นรอบโมเลกุลนั้น เมื่อกำจัดโมเลกุลต้นแบบออก จะเหลือตำแหน่งจับที่สอดคล้องกับโมเลกุลเป้าหมายอย่างใกล้ชิด จึงช่วยให้จดจำและจับได้อย่างจำเพาะสูง

ซอนกูซาเลกล่าวว่า “eMIP เป็นเทคโนโลยีที่พลิกโฉมเดิม ไบโอเซ็นเซอร์ก่อนหน้านี้มักอาศัยตัวรับชีวภาพราคาแพง เช่น แอนติบอดี ขณะที่ eMIP สามารถสร้างเยื่อจดจำเฉพาะสำหรับโมเลกุลเป้าหมายใดก็ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยย่นระยะเวลาการพัฒนาและลดต้นทุนอย่างมาก”

ทีมวิจัยระบุว่า เซ็นเซอร์ไหมขัดฟันมีความไวเทียบเท่าอุปกรณ์ตรวจจับความเครียดที่ดีที่สุดในตลาด และสามารถใช้ที่บ้านได้โดยไม่ต้องผ่านการฝึกอบรมจากผู้เชี่ยวชาญ ทำให้การติดตามความเครียดผสานเข้ากับการดูแลสุขภาพตามปกติ เทคโนโลยี eMIP ที่ขยายผลได้สูงยังอาจตรวจจับชีวบ่งชี้อื่นในน้ำลายได้ เช่น เอสโตรเจนสำหรับติดตามภาวะเจริญพันธุ์ กลูโคสสำหรับติดตามโรคเบาหวาน หรือโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับมะเร็ง และในอนาคตอาจวัดชีวบ่งชี้ได้หลายชนิดพร้อมกัน

แม้อุปกรณ์จะทำงานได้ดีในการติดตาม ซอนกูซาเลเน้นย้ำว่าการใช้งานหลักคือการจัดการโรคและการติดตามอย่างต่อเนื่อง ไม่ใช่การวินิจฉัย “การตรวจเลือดยังคงเป็นมาตรฐานสูงสุดสำหรับการวินิจฉัย แต่หลังได้รับการวินิจฉัย เช่น โรคหัวใจและหลอดเลือด เซ็นเซอร์ไหมขัดฟันอาจมีคุณค่าอย่างมากในการติดตามการตอบสนองต่อการรักษาและช่วยให้เข้ารับการดูแลได้ทันท่วงที”

ทีมกำลังวางแผนจัดตั้งสตาร์ตอัปเพื่อนำเซ็นเซอร์ออกสู่เชิงพาณิชย์ ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ใน ACS Applied Materials & Interfaces

เซ็นเซอร์ไหมขัดฟันนี้ต่อยอดนวัตกรรมเซ็นเซอร์สวมใส่ได้ของทีมซอนกูซาเล ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยืดหยุ่นที่ตรวจจับเมแทบอไลต์และก๊าซในเหงื่อ ติดตามการเคลื่อนไหว และยังสามารถทอรวมเข้ากับสิ่งทอได้

แหล่งที่มาของเรื่องราว:

รวบรวมจากออนไลน์