بیو سنسورها و سیر تکاملی آنها
Keywords:
علوم ورزشی, ، مهندسی پزشکی, آنالیز های ورزشی, بیو سنسورهاAbstract
با تداوم تحقیقات و توسعه فناوری در زمین تراشه ها و حسگر ها ، زمینه کافی برای توسعه حسگر های زیستی فراهم شد. این حسگر های قابل پوشش که از راه های تماسی و غیر تماسی ، قادر به پردازش داده های زیستی از راه های غیر تهاجمی هستند که با کوچکتر کردن مداوم ابزار های الکترونیکی و تراشه های پردازشی به وجود آمده اند. توسعه فناوری های الکترونیکی انعطاف پذیر، سنسورهای بیوشیمیایی، میکروسیال‌های نرم و میکروسوزن‌های بدون درد، نسل جدیدی از حسگر های زیستی قابل پوشیدن را ایجاد کرده اند که فرصت های عالی را برای نظارت بر حالت فیزیولوژیکی انسان ایجاد کرده اند و حتی روز به روز این زمینه نظارت با پیشرفت این تراشه ها و فناوری ها نیز بهبود میابد، با این حال حسگر های زیستی پوششی زیاد مورد توجه قرار گرفته نشده است و امید است این روند با توسعه حسگرهای زیستی پوشیدنی که با ظرفیت های حسی پردازش سریع، غیرتهاجمی و غیر تحریک‌کننده تا حد زیادی تسهیل شود و این روند از فرایند نظارتی گسترش یابد. در اینجا ما یک بررسی کاربردی از این حسگر های زیستی و تحلیل مواد سازنده آنها و روش ساخت این سنسور ها، روش‌های نمونه برداری، روش‌های سنجش و نظارت، و همچنین و پلتفرم های سنجش زیستی، تراشه های پوشیدنی برای مراقبت‌های بهداشتی ،بررسی سلامت در حوزه ورزشی با تاکید بر حس سازی زیستی مایعات پوستی و بینابینی ارائه خواهیم کرد. پس از بررسی کلی به مسائل و چالش های حل نشدنی نیز اشاره خواهد شد که این اقدام زمینه ساز پژوهش های بعدی نیز خواهد بود. با درک عمیق تر تراشه های زیستی میتوان شاهد پیشرفت سریع نظارت های ورزشی و بهبود راهکار های سلامتی در پروسه های ورزشی بود.
References
1-(2003) Edwin Oosterbroek & A. van den Berg (eds.): Lab-on-a-Chip: Miniaturized systems for (bio)chemical analysis and synthesis, Elsevier Science, second edition، 402 pages. ISBN 0-444-51100-8
2- Emaminejad S., Gao W., Wu E., Davies Z.A., Nyein H.Y., Challa S., Ryan S.P., Fahad H.M., Chen K., Shahpar Z., et al. Autonomous sweat extraction and analysis applied to cystic fibrosis and glucose monitoring using a fully integrated wearable platform. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2017;114:4625–4630. doi: 10.1073/pnas.1701740114
3- Abgrall, P. and A.M. Gué, Lab-on-chip technologies: making a microfluidic network and coupling it into a complete microsystem-a review. Journal of Micromechanics and Microengineering, 2007. 17(5): p. R15.
4- Convery, N. and N. Gadegaard, 30 years of microfluidics. Micro and Nano Engineering, 2019. 2: p. 76-91
5- Haage, A. What’s it all about? Microfluidics. 2018 [cited 2023 July 20]; Available from: https://www.ascb.org/science-news/whats-it-all-about-microfluidics/.
6- S.C. Terry, J.H. Herman, J.B. Angell A gas chromatographic air analyzer fabricated on a silicon wafer IEEE Trans Electron Devices., 26 (12) (1979), pp. 1880-1886, 10.1109/T-ED.1979.19791
7- Aarathi Pradeep , Jeethu Raveendran , T.G. Satheesh Babu, Chapter Five - Design, fabrication and assembly of lab-on-a-chip and its uses, https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2021.07.021
8-Author links open overlay panelDaphika S. Dkhar a 1, Rohini Kumari a 1, Shweta J. Malode b, Nagaraj P. Shetti b c, Pranjal Chandra, Integrated lab-on-a-chip devices: Fabrication methodologies, transduction system for sensing purposes, https://doi.org/10.1016/j.jpba.2022.115120
9-Wenzhao, J., Bandodkar, A., Ramirez, G., Windmiller, J., Yang, Z., Ramirez, J., et al. (2013). Electrochemical tattoo biosensor for real—Time noninvasive lactate monitoring in human perspiration. Analytical Chemistry, 85(14), 65553–66560.
10-Smith, I. A. (2014). You wear it so well. The Analytical Scientist, 0314, 1–4.
11-Socolow, B. (2015). Wearable tech will change pro sports—and sports law. http://www.law360.com/articles/701415/wearable-tech-will-change-pro-sports-and-sports-law Accessed February 5, 2016.
12-Brousell, L. (2014). CIO—Data and analytics will change sports. http://www.cio.com/article/2377954/data-management/data-management-8-ways-big-data-and-analytics-will-change-sports.html.Accessed May 8, 2016.
13-Saxon, L. (2011). Beyond moneyball: How biosensors are already changing sports today. http://venturebeat.com/2011/09/23/moneyball-bio-sensors-sports. Accessed December 15, 2015.
14-Y. Huang and A. J. Masona, “Lab-on-CMOS integration of microfluidics and electrochemical sensors,” Lab Chip, vol. 13, pp. 3929–3934, 2013.
15-S. F. Jackson and D. C. Cole1, “Graduate global public health education: activities and outcomes in relation to student prior experience, “Global J. Health Sci., vol. 5, no. 3, 2013.
16- Y. H. Ghallab and W. Badawy, Lab-on-a-Chip: Techniques, Circuits and Biomedical Applications. Norwood, MA: Artech House, 2010.
17- G. Medoro, N. Manaresi, A. Leonardi, L. Altomare, M. Tartagni, and R. Guerrieri, “A Lab-on-a-chip for cell detection and manipulation,” IEEE Sens. J., vol. 3, no. 3, pp. 317–325, 2003.
18- N. Manaresi, G. Medoro, M. Tartagni, L. Altomare, and R. Guerrieri, Microelectronics meets biology: Challenges and opportunities for functional integration in lab-on-a-chip ” in Proc. 28th Solid-State Circuits Conf. (ESSCIRC 2002), 2002, pp. 37–42.
19- Sanchez-Salmeron, A. J.; Lopez-Tarazon, R.; Guzman-Diana, R.; Ricolfe-Viala, C. (2005-08-30). "Recent development in micro-handling systems for micro-manufacturing". Journal of Materials Processing Technology. 2005 International Forum on the Advances in Materials Processing Technology. 167 (2): 499–507. doi:10.1016/j.jmatprotec.2005.06.027
20- Microfluidics and BioMEMS Applications. Microsystems. Vol. 10. SpringerLink. 2002. doi:10.1007/978-1-4757-3534-5
