سنسورهای زیستی یکی از جدیدترین فناوری‌های دنیای امروز هستند که در بحث درمان مطرح شده اند. سنسورهای زیستی انواع مختلفی دارند اما نحوه عملکرد تمامی آن‌ها به یک شکل است. آن‌ها به یک ماده خاص واکنش نشان داده و نتایج حاصل از این واکنش را گزارش می‌کنند. امروزه به سبب وابستگی گسترده ی زندگی روزمره ما به تکنولوژی و موبایل، می‌توان گفت که فناوری های بی سیم (WiFi) آماده هستند تا در غالب سنسورهای زیستی در بدن انسان قرار بگیرند. محققان مختلفی در سراسر دنیا همواره نسل بعدی سنسورهای زیستی را کاوش می‌کنند. سنسورهای زیستی دستگاه هایی شبیه به میکروچیپ هستند که می‌توانند سلامت یک بیمار را کنترل کنند و در صورت روئیت علائمی نتایج را به صورت هشدار در گوشی‌های هوشمند و یا رایانه پزشکان به نمایش در آورند. باورها بر این است که روزی، برخی از این دستگاه ها حتی می‌توانند در بدن بیمار اصلاحات کوتاه مدت را انجام دهند و یا اختلالات را درمان کنند.

چالش‌های محققین برای استفاده از سنسورهای زیستی در بحث درمان بیماری ها

مهم‌ترین چالشی که دانشمندان در زمینه‌ی سنسورهای زیستی با آن روبرو هستند، توسعه سنسورهایی است که زیست سازگاربوده و قابلیت ماندگاری بالایی داشته باشند. بدن انسان همواره با ایمپلنت ها ناسازگاری دارد و به سرعت نسبت به اکثر موادی که در الکترونیک های روزمره یافت می‌شود واکنش نشان می‌دهد. حتی موادی که با سیستم ایمنی بدن انسان سازگار هستند، مانند مواد موجود در ضربان سازهای قلب، همیشه برای بدن انسان ایده آل نیستند و حداقل بعضی از آن‌ها به تعمیر و نگهداری مداوم نیاز دارند و برخی دیگر نیز باید هر چند روزی تعویض شوند. استفاده ازدستگاه هایی که خارج از بدن عمل کنند نیز مشکلات خاص خودشان را به همراه دارند. به عنوان مثال بیماران اغلب به همراه داشتن دستگاه های قابل حمل (مانند مانیتور گلوکز) را فراموش می‌کنند و این امر سبب می‌گردد تا ارزیابی نتایج درمان آن ها برای پزشک دشوارتر گردد. از طرفی حمل تعداد زیادی مانیتور که هر یک علائم حیاتی خاصی را در بدن بیمار ردیابی می‌کند برای بیماران بسیار آزار دهنده است. از این رو سنسورهای زیستی جایگزین مناسب برای این دستگاه های خارجی هستند زیرا یک ایمپلنت منفرد، ساده و برای مدت طولانی قابل استفاده است و می‌تواند چندین ماده شیمیایی را در بدن یکباره تشخیص داده و اندازه گیری کند.

چگونه سنسورهای زیستی عمل می‌کنند؟

بیوسنسورهای زیستی را در بافتی از ابریشم و طلا می پیچند زیرا ابریشم مناسب بافت بدن می‌باشد. آنچه طلا را به یک جزء جذاب تبدیل می‌کند، خواص بی نظیر الکترومغناطیسی آن در کنار دیگر فلزات بسیار رسانا، مانند نقره و مس است. طلا را می‌توان در سطح نانو برش داد و با سایر مواد ترکیب کرد تا به فرکانس های موجود در محدوده تراهرتز (رنجی فراتر از برد مادون قرمز) پاسخ دهد. هر یک از آنزیم ها و پروتئین های بدن نیزدر فرکانس های خاصی در این محدوده بسامد دارند و تشخیص آن‌ها با نوع مناسب بیوسنسورهای زیستی بسیار آسان است. برای ساخت این سنسورها، یک مربع ابریشمی به طول 1cm2 را می‌گیرند و یک تابش متا متریال از طلا اسپری می‌کنند، سپس آن‌ها را درون استوانه‌های کوچک جمع کرده و درون بافت ماهیچه ای قرار می‌دهند. این سنسورهای زیستی تغییرات کوچکی که در اثر پروتئین خون و سایر مواد شیمیایی شناور در اطراف آن در بافت ایجاد می‌شود را در بستر ابریشمی خود شناسایی می‌کنند و نتایج را به محققان گزارش می‌دهد.

چشم انداز استفاده از سنسورهای زیستی

کاربرد های این سنسورهای زیستی در تحقیقات و پزشکی می‌تواند بی حد باشد. توانایی تشخیص علائم بیماری های دیابت، سرطان و انواع بیماری های دیگر باعث می‌شود که درمان بسیار مؤثر، دقیق و مناسب برای هر شخص بیمار باشد. اگرچه این موضوع هنوز در مراحل ابتدایی خود است، اما شرکت‌هایی مانند GlySens Incorporated و Physiologic Communications امیدوار هستند که بتوانند روی سنسورهای زیستی سرمایه گذاری کنند. سنسورهای زیستی علاوه بر ردیابی تغییرات در مقادیر کوچک که در سطح پروتئین انجام می‌دهند، در نهایت می توانند به عنوان فعال کننده­‌ی از راه دور سایر دستگاه ها در بدن، مانند دفیبریلاتور بی سیم یا پمپ انسولین عمل کنند. محققان امیدوار هستند که در آینده هر فردی بتواند وضعیت سلامتی خود را از طریق یک برنامه تلفن هوشمند بررسی کند.