به گزارش خبرنگار مهر، دکتر بابک ضیایی تحصيلات خود را در مقطع دکترای رشته مهندسي الكترونيك در سال 1994 در دانشگاه ميشيگان آمريكا به پايان رساند. وی در سال‌هاي 1995 تا 1999 به عنوان پژوهشگر پسادكتري و دانشمند دستيار در مركز ميكروسيستم‌هاي منسجم (CIMS) دانشگاه میشیگان فعاليت داشته است. سپس از سال 1999 تا 2004 به عنوان استاديار دانشگاه مينه سوتا آمريكا فعالیت و از ابتداي سال 2005 به هيات علمي دانشگاه پوردو ملحق شده است.
دکتر بابک ضیایی در گفتگو با خبرنگار مهر به تشریح اهمیت و همینطور نقش حسگرهای زیستی در تشخیص انواع بیماری ها و سرطان ها پرداخته است.
*خبرگزاری مهر: شما در عرصه حسگرهای زیستی شهرت پیدا کرده اید، آیا فعالیت های تحقیقاتی شما در حوزه الکترونیک تنها به حسگرها محدود می شود؟
-دکتر ضیایی: من از دوران کودکی به رشته مهندسی پزشکی علاقه داشتم به همین دلیل از زمانی که وارد رشته الکترونیک شدم همزمان تحقیقاتی را در رابطه با کاربرد الکترونیک در سنسورهای پزشکی آغاز کردم. تحقیقاتم بر حسگرها یا سیستم های کوچک دیگری مانند سنسور یا میکروژنراتورها منسجم شده است.
*آیا می توان حسگرها را در زیر پوست قرار داد و برای مثال از آنها برای تنظیم قند خون در بیماران دیابتی استفاده کرد؟
-بله، ما در این زمینه در حال فعالیت هستیم. زیرا همانطور که می دانید میزان ابتلا به دیابت در سراسر دنیا در حال افزایش است و می توان سنسوری را داخل بدن قرار داد تا به کمک آن بتوانیم میزان قند خون را کنترل کنیم.
نام دکتر بابک ضیایی میان اسامی برتر معرفی شده در نانو تکنولوژی سال 2013-2014
*آقای ضیایی سنسورها باید در مکان خاصی از پوست و بدن کاشته شوند تا قدرت عمل داشته باشند یا اینکه محل قرار گیری آنها تفاوتی ندارد؟
-قرارگیری سنسورها در بدن بستگی به پروژه یا تحقیقاتی دارد که درحال انجام است یا مدت زمانی که قرار است این سنسور در بدن کاشته شود. برای مثال، در یک بیماری شاید دوره یک ماه برای کاشت سنسوری در بدن کافی باشد اما در بیماری دیگر شاید نیاز باشد که یک سنسور به مدت پنج سال در بدن بماند. شکل و نوع سنسور، بیماری یا دلایل دیگر می تواند محل قرارگیری سنسور و همینطور طراحی و ساخت آن را متغییر کند.
*آیا از حسگرها می توان به عنوان دستگاهی برای تشخیص سلامت نیز کمک گرفت ؟
- بله، اتفاقا موضوعی که فرمودید یکی از بخش هایی است که ما هم به آن علاقه مند هستیم تا الزاما نه اینکه شخصی بیمار باشد و حسگر برای بهبودی در بدن وی کاشته شود بلکه برای تشخیص و سطح سلامت افراد سالم نیز از آن استفاده کنیم.
ضیایی نوعی سوزن کاشتنی wireless را که از نوع micro-dosimeter است برای تزریق در تومور طراحی کرده است
* آیا در حال حاضر حسگرهای زیستی نقشی در تشخیص به موقع بیماری ها دارند؟
- می توان گفت که در حال حاضر، نقش حسگرهای زیستی در تشخیص به موقع بیماری ها کم رنگ است اما حدودا در 5 یا 10 سال آینده این نقش بیش از پیش پر رنگ و برجسته می شود حتی تا جایی ادامه می یابد که با استفاده از تکنولوژی قادر به تشخیص یا پیشگیری از بیماری های مختلف خواهیم بود. برای مثال، علم به سمتی پیش می رود که با گرفتن قطره خونی از یک شخص به بیماری وی پی ببریم. البته این مثال هنوز محقق نشده اما من معتقدم این اتفاق ظرف 10 سال آینده به وقوع خواهد پیوست. این کشف بزرگ در برخی از سرطان ها مانند سرطان تخمدان یا سرطان لوزالمعده بسیار کاربردی است زیرا سرطان های نام برده شده اگر دیر هنگام تشخیص داده شوند، فرد محکوم به مرگ است. من معتقدم به دلیل پیشرفت های زیادی که در عرصه الکترونیک و سنسورها رخ داده، در 10 سال آینده شاهد انقلاب بزرگی در عرصه سیستم های پزشکی خواهیم بود.
* شما چه آینده ای از حسگرهای زیستی ترسیم می کنید؟
-من تصور می کنم که در سال های آینده، پیشرفت و استفاده هر چه بیشتر و فراگیرتری از حسگرهای زیستی رقم بخورد. برای مثال، در حال حاضر ساعت هایی وجود دارند که با استفاده از آنها می توانید از میزان کالری مصرف روزانه، میزان فعالیت و غیره آگاه شوید که بسیار محدود و ابتدایی هستند اما در سال های آینده این فناوری بسیار پیشرفت خواهد کرد. یا در مثال دیگری می توان به قرص هایی اشاره کرد که ساعت مصرف را به شما یادآوری می کنند. گاهی اوقات سالمندان به دلیل تعداد بالای قرص های مصرفی یا کهولت سن، مصرف قرص های خود را فراموش می کنند اما فناوری جدیدی وارد کالیفرنیا شده که ساعت مصرف قرص ها را به آنها یادآوری می کند. بر روی این قرص ها پردازش کننده هایی نصب می شوند که با ورود این پردازش کننده به معده بیمار، یک سیگنال الکتریکی از معده بیمار به دستگاه مراقبتی پزشک ارسال می شود تا آنها بدانند که آیا این قرص توسط بیمار مصرف شده است یا خیر؟ اگر این قرص در ساعت مشخص مصرف نشود، هیچ سیگنالی ارسال نمی شود، در نتیجه پرستار یا پزشک معالج بیمار متوجه می شود که وی قرص را مصرف نکرده است. در نتیجه، با این توصیفات می توان گفت که 10 یا 15 سال آینده اوج پیشرفت سنسورهای مدیکال خواهد بود اما نکته ای که در این میان حائز اهمیت بوده و علاوه بر تکنولوژی و فناوری باید آن را لحاظ کرد، رعایت مسائل اخلاقی است. برای مثال، در شرایطی که هنوز درمانی برای بیماری آلزایمر وجود ندارد، نباید به شخصی گفته شود که احتمالا در 5 سال آینده به بیماری آلزایمر مبتلا خواهد شد زیرا این موضوع از نظر اخلاقی و انسانی صحیح نیست. می توان گفت به دلیل اینکه جمعیت دنیا رو به پیری می رود، در نتیجه استفاده از این سنسورها در پیشگیری یا تشخیص به موقع بیماریهایی همانند پارکینسون، آلزایمر و... می تواند موثر باشد.
* آقای دکتر لطفا از فعالیت و پژوهش های اخیرتان بفرمایید.
- در حال حاضر مشغول دو پروژه هستیم. یکی از پروژه ها، کمک به سالمندانی است که در اثر کهولت سن زمین می خورند و این اتقاق مرگ آنها را رقم می زند. در این تحقیق، ما از دوربین تلفن همراه برای بررسی و نحوه قدم برداشتن سالمندان استفاده می کنیم تا بدین وسیله پیش بینی کنیم که چه افرادی با احتمال بیشتر زمین خوردن مواجه هستند تا از این اتفاق پیشگیری شود. پزشکان با توجه به اطلاعاتی که توسط دوربین تلفن همراه به سیستم کنترل ارسال می شود، قادر به پیش بینی وضعیت آینده بیمار خواهند بود تا با تجویز دارو، ورزش یا فیزیوتراپی از تشدید این اتفاق پیشگیری کنند.
پروژه دیگری که قبلا هم اخباری از آن منتشر شده بود، درباره نقش افزایش میزان اکسیژن در نابودی تومورهای سرطانی است. برخی از سرطانها از قبیل سرطان پانکراس به شدت کم اکسیژن هستند، این به آن معنی است که تومورها در این نوع از سرطان ها به شدت کم اکسیژن هستند. از آنجایی که پرتو درمانی برای موثر واقع شدن نیازمند اکسیژن است، از بین بردن بخش های کم اکسیژن تومورها بسیار دشوار است. این تحقیق در نمونه های حیوانی با موفقیت انجام شد و اکنون به دنبال تحقق این موضوع در نمونه های انسانی هستیم.
*آیا تحقیق یا بررسی های جدید دیگری برای مبارزه با تومورهای سرطانی انجام داده اید؟
-بله، ساخت سنسوری برای سنجش میزان فشار داخل تومورهای سرطانی است. داخل تومورهای سرطانی فشار بسیار بالاست به همین دلیل داروهای تجویزی گاها به تومورها نرسیده و تومورهای سرطانی باوجود مصرف دارو با رشد و تکثیر مواجه می شوند. می توان دارویی را تجویز کرد که برای حداقل 2 ساعت فشار داخلی تومور را کاهش دهد اما کسی از میزان فشار داخلی تومورها آگاهی ندارد، در نتیجه باید راه حل مناسبی را اتخاذ کرد تا فشار تومورهای سرطانی را کاهش داده سپس شیمی درمانی را به امید موفقیت بیشتر آغاز کرد اما با سنسور ساخته شده می توان فشار داخلی تومورها را سنجید. باید بگویم که تاکنون کسی در دنیا موفق به انجام این کار نشده و معمولا کاهش فشار داخلی تومور با ورود یک سوزن به آن کاهش می یافت. اما در حال حاضر و با این روش جدید می توان فشار داخلی تومورها را سنجید.
------------------------------
گفتگو از ندا فراهانی