قناع للوجه يكشف أمراض الكلى من (بصمة التنفس)

#سواليف
ابتكر باحثون من جامعة روما قناعاً للوجه يستطيع #كشف #أمراض_الكلى_المزمنة من خلال #بصمة_التنفس ، بدقة تزيد عن 93%.
ويحدد القناع 'بصمة التنفس' لمرض الكلى المزمن، بما في ذلك ارتفاع مستويات الأمونيا والأسيتون ومركبات أخرى تتراكم عندما لا تعمل الكلى بشكل صحيح.
وقال الباحثون إن هذه التقنية القابلة للارتداء قد تُمكّن يوماً ما من مراقبة تطور المرض وتتبع صحة الكلى في الوقت الفعلي.
ووفق 'ستادي فايندز'، ابتكر فريق البحث نظاماً من 4 مستشعرات غاز مصنوعة من البورفيرينات (مركبات جزيئية تُشبه تلك الموجودة في الهيموغلوبين) مُدمجة مع بوليمر موصل يُسمى PEDOT/PSS.
مراقبة الزفير
وطُبعت هذه المواد على ركيزة مرنة ووُضعت في الطبقة الداخلية لأقنعة FFP2 القياسية، حيث يُمكنها مراقبة زفير مرتديها باستمرار دون زيادة الحجم، أو الشعور بعدم الراحة.
وعندما تبدأ الكلية بالفشل، تبدأ مركبات مُختلفة بالتراكم في مجرى الدم بدلاً من ترشيحها عبر البول. وبعض هذه المركبات، وخاصة الأمونيا، تجد طريقها في النهاية إلى أنفاسنا.
ويستجيب كل مستشعر من المستشعرات الـ 4 في المجموعة بشكل مُختلف لمختلف المركبات الكيميائية. اثنان لديهما أعلى حساسية للأمونيا، واثنان أكثر استجابة للكحوليات ومركبات أخرى.
التجربة
وفي تجربة الدراسة، شارك 101 مشارك، من بينهم 53 مريضاً بمرض الكلى المزمن في مراحل مختلفة من المرض و48 شخصاً سليماً.
وقبل الاختبار، طُلب من المشاركين الامتناع عن الأكل والشرب (باستثناء الماء) والتدخين لمدة ساعتين. وبعد المضمضة، ارتدوا الأقنعة المجهزة بأجهزة استشعار، ونفذوا أنماط التنفس المحددة بينما كان الجهاز يسجل البيانات.
دقة عالية
وعند تحليل النتائج، وجد الفريق أن نظامهم قادر على التمييز بين مرضى الكلى المزمن والأصحاء بدقة ملحوظة، بلغت 93.3%.
وتمثل هذه التقنية خطوة مهمة إلى الأمام في مجال الاختبارات الطبية غير الجراحية. فعلى عكس طرق التشخيص التقليدية لأمراض الكلى، والتي تتطلب سحب الدم والتحليل المختبري، يمكن لجهاز الاستشعار القائم على القناع أن يوفر مراقبة مستمرة وفي الوقت الفعلي مع الحد الأدنى من الاضطراب في الحياة اليومية.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

سواليف احمد الزعبي

منذ 11 ساعات

• سواليف احمد الزعبي

روسيا.. ابتكار طرف اصطناعي يقرأ الأفكار

#سواليف ابتكر علماء #جامعة_بيلغورود الوطنية للبحوث #طرفا_اصطناعيا يتم التحكم به عن طريق #قوة_التفكير، لا يتطلب ربطه بالدماغ البشري بعملية جراحية خطيرة. ويشير علماء الجامعة إلى أن #الدماغ_البشري ينقسم إلى أقسام، كل قسم مسؤول عن وظائف خاصة به في الجسم. والتحكم بالحركات مسؤولة عنه منطقة في الفص الجبهي تسمى القشرة الحركية. فعندما يريد الشخص تحريك أصابعه، أو ضغط قبضته، أو القيام بأي عمل آخر، تحفز مجموعات فردية من الخلايا العصبية في القشرة الحركية. فإذا حددنا الخلايا العصبية التي أصبحت نشطة، فيمكننا نقل الإشارة اللازمة إلى الطرف الاصطناعي. ووفقا للبروفيسور أندريه أفونين، لدعم عمل الخلايا العصبية المثارة، يتدفق الدم إليها، والهيموغلوبين الموجود فيه يحمل الأكسجين إلى خلايا الدماغ، ويأخذ ثاني أكسيد الكربون. ويمتص جزيء الهيموغلوبين الإشعاع الضوئي في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة بطول موجي يتراوح بين 780 إلى 2500 نانومتر (الأكثر نشاطا 850 نانومتر). ويعتمد نظام التحكم في الأطراف الصناعية الحيوية المبتكرة في الجامعة، على خاصية الهيموغلوبين في امتصاص الضوء. ويقترح الخبراء لقراءة الأفكار تركيب مصدر خارجي للأشعة تحت الحمراء التي 'تشعع' القشرة الحركية في الدماغ، وجهاز استشعار خارجي لتحديد كمية الضوء غير الممتصة لأن كمية الضوء التي تبقى غير ممتصة تحدد الخلايا العصبية النشطة، وبالتالي الإجراء الذي يريد الشخص القيام به. ويقول البروفيسور: 'تتضمن الأنظمة المماثلة في العالم، كالتي طورتها شركة إيلون ماسك، زرع أقطاب كهربائية مباشرة في الدماغ، وهو أمر خطير بحد ذاته. إضافة إلى ذلك، يجب تغيير الأقطاب الكهربائية بعد فترة قصيرة من الاستخدام بسبب عطلها. ونحن نقدم استراتيجية أكثر أمانا للتحكم في الأطراف الاصطناعية الحيوية المماثلة دون الحاجة إلى زرع أقطاب كهربائية في الدماغ. حيث سيتمكن الشخص من التحكم فيها باستخدام جهاز خارجي'. وقد صنع علماء الجامعة نموذجا عاملا لطرف اصطناعي يتم التحكم فيه عن طريق الفكر عبر جهاز إرسال الأشعة تحت الحمراء. يمكن لهذه اليد الاصطناعية القيام بحركات بسيطة، مثل شد وبسط اليد 'حسب الطلب' من الخلايا العصبية في الدماغ. ويخطط المبتكرون لتحسين المنظومة إضافة القدرة على تحريك الأصابع وأداء الإجراءات التي تتطلب مهارات حركية دقيقة باستخدام قبضة الملقط بالإبهام والسبابة (الزر، والكتابة، والرسم، والخياطة، والعزف على الآلات الموسيقية، وما إلى ذلك). كما يخططون لابتكار أطراف مماثلة للساق.

السوسنة

منذ يوم واحد

• السوسنة

ابتكار طرف اصطناعي روسي يتحرك بقوة التفكير فقط

السوسنة- طوّر علماء من جامعة بيلغورود الوطنية للبحوث في روسيا طرفًا اصطناعيًا متقدمًا يمكن التحكم به عبر إشارات الدماغ، دون الحاجة إلى عمليات جراحية معقدة لربطه بالجهاز العصبي.وأوضح الباحثون أن الدماغ يحتوي على مناطق متعددة، لكل منها وظائف محددة، وتُعد القشرة الحركية في الفص الجبهي مسؤولة عن التحكم في الحركات الإرادية.وعند رغبة الشخص في أداء حركة، مثل تحريك الأصابع أو قبض اليد، تنشط مجموعات معينة من الخلايا العصبية في هذه المنطقة. ومن خلال تتبع الخلايا العصبية النشطة، يمكن تحويل هذه الإشارات إلى أوامر تُرسل إلى الطرف الاصطناعي، ليقوم بالحركة المطلوبة، مما يمثل إنجازًا كبيرًا في مجال الأطراف الذكية. ووفقًا للبروفيسور أندريه أفونين، لدعم نشاط الخلايا العصبية المثارة، يزداد تدفق الدم إليها، حيث يحمل الهيموغلوبين الموجود في الدم الأكسجين إلى خلايا الدماغ ويخلصها من ثاني أكسيد الكربون. ويمتص جزيء الهيموغلوبين الإشعاع الضوئي في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة بأطوال موجية تتراوح بين 780 و 2500 نانومتر، وتكون ذروة الامتصاص عند 850 نانومتر. ويعتمد نظام التحكم في الطرف الاصطناعي الحيوي المبتكر في الجامعة على خاصية امتصاص الهيموغلوبين للضوء. ويقترح الباحثون استخدام مصدر خارجي للأشعة تحت الحمراء "لتشعيع" القشرة الحركية في الدماغ، وجهاز استشعار خارجي لقياس كمية الضوء غير الممتص. حيث أن كمية الضوء المتبقية غير ممتصة تعكس نشاط الخلايا العصبية، وبالتالي الحركة التي يرغب الشخص في القيام بها. وأشار البروفيسور أفونين إلى أن "الأنظمة المماثلة الموجودة حاليًا، مثل تلك التي طورتها شركة إيلون ماسك، تتضمن زراعة أقطاب كهربائية مباشرة في الدماغ، وهو إجراء محفوف بالمخاطر. بالإضافة إلى ذلك، يجب استبدال هذه الأقطاب بعد فترة قصيرة من الاستخدام بسبب تلفها. بينما نقدم نحن استراتيجية أكثر أمانًا للتحكم في الأطراف الاصطناعية الحيوية دون الحاجة إلى زراعة أي أقطاب كهربائية في الدماغ، حيث سيتمكن الشخص من التحكم فيها باستخدام جهاز خارجي فقط". وقد قام علماء الجامعة بالفعل بتصنيع نموذج عملي لطرف اصطناعي يتم التحكم فيه عن طريق التفكير باستخدام جهاز إرسال للأشعة تحت الحمراء. ويمكن لهذه اليد الاصطناعية أداء حركات بسيطة، مثل قبض وبسط اليد، استجابة للإشارات الصادرة من الخلايا العصبية في الدماغ. ويخطط المبتكرون لتطوير هذا النظام وإضافة القدرة على تحريك الأصابع وأداء حركات دقيقة تتطلب مهارات حركية معقدة، مثل استخدام قبضة الملقط بالإبهام والسبابة لأداء مهام مثل الكتابة والرسم والخياطة والعزف على الآلات الموسيقية. كما يعتزمون ابتكار أطراف اصطناعية مماثلة للساق. اقرأ المزيد عن:

خبرني

منذ يوم واحد

• خبرني

روسيا.. ابتكار طرف اصطناعي يقرأ الأفكار

خبرني - ابتكر علماء جامعة بيلغورود الوطنية للبحوث طرفا اصطناعيا يتم التحكم به عن طريق قوة التفكير، لا يتطلب ربطه بالدماغ البشري بعملية جراحية خطيرة. ويشير علماء الجامعة إلى أن الدماغ البشري ينقسم إلى أقسام، كل قسم مسؤول عن وظائف خاصة به في الجسم. والتحكم بالحركات مسؤولة عنه منطقة في الفص الجبهي تسمى القشرة الحركية. فعندما يريد الشخص تحريك أصابعه، أو ضغط قبضته، أو القيام بأي عمل آخر، تحفز مجموعات فردية من الخلايا العصبية في القشرة الحركية. فإذا حددنا الخلايا العصبية التي أصبحت نشطة، فيمكننا نقل الإشارة اللازمة إلى الطرف الاصطناعي. ووفقا للبروفيسور أندريه أفونين، لدعم عمل الخلايا العصبية المثارة، يتدفق الدم إليها، والهيموغلوبين الموجود فيه يحمل الأكسجين إلى خلايا الدماغ، ويأخذ ثاني أكسيد الكربون. ويمتص جزيء الهيموغلوبين الإشعاع الضوئي في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة بطول موجي يتراوح بين 780 إلى 2500 نانومتر (الأكثر نشاطا 850 نانومتر). ويعتمد نظام التحكم في الأطراف الصناعية الحيوية المبتكرة في الجامعة، على خاصية الهيموغلوبين في امتصاص الضوء. ويقترح الخبراء لقراءة الأفكار تركيب مصدر خارجي للأشعة تحت الحمراء التي "تشعع" القشرة الحركية في الدماغ، وجهاز استشعار خارجي لتحديد كمية الضوء غير الممتصة لأن كمية الضوء التي تبقى غير ممتصة تحدد الخلايا العصبية النشطة، وبالتالي الإجراء الذي يريد الشخص القيام به. ويقول البروفيسور: "تتضمن الأنظمة المماثلة في العالم، كالتي طورتها شركة إيلون ماسك، زرع أقطاب كهربائية مباشرة في الدماغ، وهو أمر خطير بحد ذاته. إضافة إلى ذلك، يجب تغيير الأقطاب الكهربائية بعد فترة قصيرة من الاستخدام بسبب عطلها. ونحن نقدم استراتيجية أكثر أمانا للتحكم في الأطراف الاصطناعية الحيوية المماثلة دون الحاجة إلى زرع أقطاب كهربائية في الدماغ. حيث سيتمكن الشخص من التحكم فيها باستخدام جهاز خارجي". وقد صنع علماء الجامعة نموذجا عاملا لطرف اصطناعي يتم التحكم فيه عن طريق الفكر عبر جهاز إرسال الأشعة تحت الحمراء. يمكن لهذه اليد الاصطناعية القيام بحركات بسيطة، مثل شد وبسط اليد "حسب الطلب" من الخلايا العصبية في الدماغ. ويخطط المبتكرون لتحسين المنظومة إضافة القدرة على تحريك الأصابع وأداء الإجراءات التي تتطلب مهارات حركية دقيقة باستخدام قبضة الملقط بالإبهام والسبابة (الزر، والكتابة، والرسم، والخياطة، والعزف على الآلات الموسيقية، وما إلى ذلك). كما يخططون لابتكار أطراف مماثلة للساق.