کنترل «قند خون» بوسیله لنزهای چشمی!

دفعه بعد که به چشمان کسی خیره شدید، شاید با دیدن مدارهای ریز و حلقه‌ای شکل و رشته‌های رنگارنگ نور در اطراف عنبیه و مردمک چشم وی به شدت شگفت‌زده شوید. این لنزهای هوشمند برای بهبود قدرت بینایی به کار گرفته نمی‌شوند و در عوض به کنترل میزان قندِخون در بیماران دیابتی و جستجوی نشانه‌های کوری در افراد مختلف خواهند پرداخت. این لنزها همچنین می‌توانند تصاویری را مستقیما در میدان دید فرد نمایش دهند و به این شکل نمایشگری کوچک را برای تجربه کردن «واقعیت افزوده» شده بدون نیاز به استفاده از عینک‌ها و یا کلاه‌های ویژه در اختیار کاربر قرار دهد. برای تولید چنین لنزهایی محقق ایرانی دانشگاه «واشنگتن» مواد شفاف و سازگار با چشم انسان را با ریزالکترونیک‌ها ترکیب کرده است.

بابک پرویز»، محقق دانشگاه واشنگتن در سال 2008 نمونه ابتدایی از این طرح را ارائه کرد که در آن تنها از یک LED قرمز رنگ استفاده شده بود. وی اکنون با کمک گرفتن از فناوری مشابه لنزهایی ابداع کرده است که می‌توانند با دقتی بالا میزان قندِخون را در افراد مبتلا به دیابت اندازه‌گیری کنند. عملکرد این لنزها بر اساس وجود گلوکز در اشک چشم انسان است و «پرویز» با استفاده از همین ویژگی لنزهایی ابداع کرده است که می‌توانند به صورت مداوم و بدون نیاز به تست‌های سوزنی دیابت، میزان قندِخون را در بیماران دیابتی تعیین کند.
«پرویز» این لنزها را به گونه‌ای طراحی کرده که می‌توانند اطلاعات بدست آورده را به ابزار الکترونیکی قابل حملی که به همراه بیمار است ارسال کرده و به آنها امکان دهد درباره تغذیه و مصرف داروهای خود تجدید نظر کنند.
لنزهای جدید همچنین حاوی رشته‌هایی از LEDهای ریزی هستند که می‌توانند اطلاعات مربوط به بیماری یا اطلاعاتی دیگر را از میان لنز مستقیما برای کاربر نمایش دهند. این نوع از واقعیت افزوده در حال حاضر در تلفن‌های همراه بکار گرفته شده‌اند.
استفاده از این فناوری بر روی لنزهای طبی بسیار کوچک به هیچ وجه کار ساده ای نیست، اما فناوری در حال تسهیل کردن این فرایند است. سال گذشته شرکتی سوئیسی به نام «سنسی مِد» در «لوزان» اولین نمونه از لنزهای طبی هوشمند را ارائه کرد که می‌توانستند درمان افراد مبتلا به گلاکوما یا آب سیاه را بهبود بخشد. در این بیماری بر روی اعصاب بیماری فرد فشار وارد آمده و در صورت درمان نشدن، اختلالات بینایی در پی خواهد داشت. لنزهای ابداع شده از رشته‌های پلاتینی بسیار ظریفی تشکیل شده بودند که در ماده شفاف سازنده لنز کار گذاشته شده و تغییرات ایجاد شده در انحنای قرنیه چشم را به ثبت می‌رساند، انحنای قرنیه ارتباط مستقیمی با فشار درونی چشم دارد. لنزها اطلاعات بدست آمده را بصورت بی‌سیم به ابزارهای الکترونیکی متصل به بیمار انتقال داده و در اختیار پزشکان قرار می‌دهد. لنزها انرژی مورد نیاز خود را از آنتن کوچکی به دست می‌آورند که می‌تواند انرژی الکتریکی را به بخش‌های مختلف لنز از جمله حسگرها، پردازشگرها و گیرنده‌ها و فرستنده‌های سیگنالی انتقال دهد. هر یک از این لنزهای قابل بازیافت برای یک بار استفاده در طول 24 ساعت ساخته شده اند و بیمار باید در سال یک یا دوبار آن را به چشم بگذارد تا محققان بتوانند با استفاده از اطلاعات به دست آمده از این لنزها زمان مناسب درمان را تعیین کنند.با این همه «پرویز» رویکردی متفاوت به لنزهای هوشمند دارد. حسگرهای گلوکزی او از الکترودهایی استفاده می‌کنند که جریان‌های ریزی از اشک را درون چشم فرد جاری کرده و به محاسبه گلوکز موجود در آن می‌پردازد. این الکترودها در کنار تراشه رایانه‌ای مجهز به آنتن فراکانس رادیویی بر روی سطحی مسطح از جنس PET تنظیم و نصب می‌شوند و سپس این ماده به شکل لنزهای طبی برای مصرف در موارد مختلف پزشکی برش داده می‌شوند.
«پرویز» در نظر دارد نمونه قدرتمندتری از این آنتن‌ها را با میدان فرکانسی بالاتر ارائه کند. آزمایش‌های اولیه نشان داده‌اند این حسگرها می‌توانند حتی کمترین مقادیر قند را در خون شناسایی کنند. پرویز در نظر دارد به زودی و تا پایان ماه ژانویه جدید ترین نتایج مطالعات خود را در این زمینه در کنفرانسی در مکزیک مطرح کند. «بابک پرویز» می‌گوید این لنزها هنوز نیازمند آزمایش‌های بیشتری هستند. در حال حاضر LED‌های قرمز و آبی بر روی لنزها نصب شده‌اند و تنها رنگ سبز باقی مانده تا این لنزها را تکمیل کند. وی همچنین بصورت جداگانه لنزهایی با ابزار نمایش سه بعدی ساخته که به عینک‌هایی که برای دیدن فیلم‌های سه‌بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرند، شباهت دارند.
«پرویز» برای تکمیل لنزهایش باید LEDها و ریزالکترونیک‌های بینایی را در یک لنز با هم ترکیب کند اما او اطمینان دارد که با استفاده از این لنزها، حتی نزدیک‌ترین تصاویر به چشم نیز کاملا واضح دیده خواهند شد. وی معتقد است برای دیدن تصاویری که لنزها درون چشم نمایش می‌دهند نیازی به تغییر دادن تمرکز بینایی بر روی این تصاویر نخواهد بود و فرد می‌تواند آنها را آشکارا ببیند. به نوشته مهر به نقل از نیوساینتیست؛ با این حال مخترعین باید این نکته را در نظر داشته باشند که کاربران در صورت استفاده از این ابداع شبیه روبات‌های ویرانگر در فیلم ترمیناتور خواهند شد اما «پرویز» معتقد است؛ استفاده از مردمک‌های مصنوعی بر روی این لنزها که هم اکنون از اولویت‌های تکمیل این پروژه قرار ندارد، می‌تواند چنین مشکلی را رفع کند.