علماء يطورون جهازا لقياس تركيز الأكسجين في الدم
قام فريق من العلماء في جامعة سامارا الوطنية للأبحاث، في روسيا، بتطوير جهاز كشف ضوئي بالأشعة تحت الحمراء، لقياس تركيز الأوكسجين في الدم.
يتم تصميم أجهزة الكشف الضوئي بالأشعة تحت الحمراء عادة، لتحويل الإشارة الضوئية إلى إشارة كهربائية. ويحدث تحويل الضوء إلى تيار، بسبب التأثير الكهروضوئي الداخلي، حيث يزداد تركيز الإلكترونات عندما يضرب الضوء ما يسمى بالعناصر الحساسة.
وتعتمد أجهزة الكشف الضوئي المتوفرة تجاريًا عادةً على ركائز صلبة وهشة لا يمكن ثنيها أو ضغطها، مما يجعل تشكيلها صعبًا. ومن المعروف أيضًا أن أجهزة الكشف الضوئي المرنة، يمكنها فقط اكتشاف نطاق محدود من الأطوال الموجية.
ووفقا للدراسة الجديدة، تم تطوير كاشف ضوئي مرن وحساس للغاية يعتمد على ثاني كبريتيد التيتانيوم مع نترات الفضة، لقياس تركيز الأوكسجين في الدم.
يقول المدير العلمي للمشروع الأستاذ المشارك في جامعة سامارا، تريباتي نيشانت: “يتفوق عدد من خصائص الكاشف الضوئي المعتمد على ثاني كبريتيد التيتانيوم ونترات الفضة، على المعلمات المماثلة للكاشفات الضوئية المعروفة، حيث يظهر بوضوح تأثير كبير لجزيئات نترات الفضة النانوية المنتشرة في حجم المادة الحساسة للكاشف الضوئي على كفاءته”.
وأشار نيشانت إلى أن الكاشف الضوئي المطور سيكون مفيدًا في التشخيص الطبي، حيث سيكون من الممكن قياس تركيز الأوكسجين المذاب في الدم، ونتيجة لذلك، سنتمكن من تقييم كفاءة الجهاز التنفسي، والقلب والأوعية الدموية، ومكونات الدم. وهذا ضروري للتشخيص سواء في الوقاية من أمراض الجهاز التنفسي أو في علاجها.
ويمكن أن يستخدم هذا الجهاز في الأبحاث الفضائية، على سبيل المثال، يمكن لأجهزة الكشف الضوئي المرنة الموجودة على متن مركبة فضائية أن توفر قياسات لتكوين الغاز، والتي تعتبر بالغة الأهمية للتقييم المستمر لحالة الغلاف الجوي على متن المركبة.
تقول أناستاسيا ريمزينا، إحدى مؤلفي الدراسة، وهي طالبة دراسات عليا في جامعة سامارا: “يمكن للمعدات المزودة بكاشفات الأشعة تحت الحمراء قياس تكوين الغاز من خلال مراقبة قدرة الغاز على تقليل شدة الأشعة تحت الحمراء”.
ووفقا للدراسة المنشورة في مجلة “كومبيوتر أوبتيكس” العلمية، فإن هذا التطوير سوف يستخدم في كل من المعدات الطبية والعلمية، وحتى على المركبات الفضائية.
