آنها اميدوارند با ادامه تحقيقاتشان سامانه ليزري مذكور را در چنان اندازه كوچكي بسازند كه قابل حمل باشد؛ به گونهاي كه افراد مبتلا به ديابت بتوانند با اين سامانه قابل حمل بدون استفاده از سوزن و در آوردن خونشان، قند خود را اندازه بگيرند.
كلر جيمشل استاد مؤسسه اوجين هيگنز (وابسته به دانشگاه پريسنتون) در رشته مهندسي برق كه رياست اين پروژه تحقيقاتي را به عهده دارد، ميگويد: ما به سختي در حال تلاش هستيم تا راهحلهايي براي ساخت ابزارهاي مفيد كه مشكلات روزمره مردم را رفع ميكند، پيدا كنيم. با اين كاري كه در حال انجامش هستيم اميدواريم شرايط زندگي تعداد زيادي از كساني را كه از ديابت رنج ميبرند و زندگي آنها به بررسي و پايش مرتب ميزان گلوكز خونشان وابسته است، بهبود بخشيم. محققان اين پروژه توضيح دادهاند كه چگونه با هدايت اين ليزر تخصصي به كف دست افراد ميتوانند ميزان قند آنها را بسنجند. در اين روش ليزر از سلولهاي پوست- بدون آنكه آسيبي به آنها وارد كند- ميگذرد و مقداري از آن توسط مولكولهاي خون بيمار جذب ميشود. محققان هم از طريق اندازهگيري ميزان جذب اشعه ليرز توسط اين مولكولهاي قند، ميزان آنها را اندازه ميگيرند. ميزان بالاي دقت اين روش اندازهگيري باعث تعجب و در عين حال شادماني محققان شده است. از روشهاي پايش فعلي معمولاً انتظار ميرود كه در ميان 20 درصد سطح فعلي بيماران با موفقيت عمل ميكنند و حتي آخرين نسخه سامانههاي ابداع شده در همين حد استاندارد 20 درصد عمل ميكنند. اين در حالي است كه دقت روش ليزري پايش قند خون در حدود 84 درصد است. به گفته جيمشل دستگاه ليزر مورد استفاده در اين روش به يك سيستم سرمايش ظريف و دقيق نياز داشت كه اين مشكل حل شده است و در حال حاضر ليزر در دماي اتاق هم كار ميكند. گام بعدي كوچك كردن دستگاه ليزر است.
مسئله كليدي در اين سامانه ليزري فركانس ليزر مادون قرمز است. دستگاههاي پزشكي توليدكننده ليزر در حال حاضر از اشعه «نزديك به مادون قرمز» استفاده ميكنند. آب جلوي نفود اين نوع اشعه را نميگيرد و بنابراين ميشود از آن در بدن انسان كه عمدتاً از آب تشكيل شده است، استفاده كرد اما اين اشعه با تعداد زيادي از اسيدها و مواد شيميايي موجود در پوست انسان واكنش نشان ميدهد و بنابراين به درد تشخيص ميزان قند خون نميخورد.
اما اشعه «مادون قرمز ميانه» آنچنان تحت تأثير مواد شيميايي پوست قرار نميگيرد و بنابراين به خوبي ميتوان آن را در اندازهگيري قند خون مورد استفاده قرار داد. اما مسئله اين است كه مهار اشعه مادون قرمز ميانه توسط ليزرهاي معمولي سخت است. نيرو و ثبات نسبتاً زيادي ميطلبد تا اين اشعه به داخل پوست نفود و مايع ميان بافتي را از هم بگسلد. چراكه مقصد اصلي ليزر در واقع خون نيست بلكه مايع ميان بافتي بين سلولهاي پوست است.
براي ساختن ليزر از اين نوع اشعه مادون قرمز از نوع جديدي دستگاه استفاده شد كه اختصاصاً به توليد فركانس اشعه مادون قرمز ميانه ميپردازد؛ يعني يك دستگاه ليزر آبشاري كوانتومي. در اكثر ليزرها فركانس اشعه نور به مادهاي كه ليزر از آن ساخته شده است بستگي دارد. براي مثال ليزر هليوم يك فركانس خاص نوري توليد ميكند اما در ليزر آبشاري كوانتومي كه در آن الكترونها از خلال آبشار لايههاي نيمههادي عبور ميكنند شعاع نوري ميتواند در فركانسهاي متفاوت تنظيم شود. توانايي تغيير و تدقيق فركانس به محققان اجازه ميدهد كه در طيف نوري مادون قرمز ميانه اشعه ليزر توليد كنند. به اين ترتيب پيشرفتهاي اخير در ليزرهاي آبشاري كوانتومي توانسته است توان و ثابت مورد نياز براي نفوذ در پوست را براي محققان فراهم آورد.
منبع: www.sciencedaily.com
