ينبض القلب، فتجري موجة ضغط عبر الشرايين — مثل تموجات الماء عند إلقاء حجر. شكل هذه الموجة يخبرنا عن صلابة الأوعية: إذا فقدت الشرايين مرونتها، تتغير الموجة. لكن رؤية هذه الموجة دون قسطرة أو جهاز قياس ضغط ضخم كانت صعبة. الآن، صنع علماء من بودابست مستشعرًا من خيط موصل مرن. الخيط مشدود بشكل متعرج داخل سوار مرن يُضغط على الشريان الكعبري في المعصم. عندما تمر موجة الضغط، يتشوه الخيط، وتتغير مقاومته الكهربائية. هذه الإشارة هي موجة النبض.
أولًا، اختبروا المستشعر على محاكي نبض ميكانيكي — جهاز يعيد إنتاج موجة الضغط باستخدام كامة مطبوعة ثلاثية الأبعاد تدور. استجاب الخيط لكل حركة بتكرارية 0.9999 — شبه مثالية. ثم وضعوا المستشعر على معصم متطوع وقارنوه بمستشعر القوة البصري OptoForce. بلغ الارتباط 0.988 — وهذا يعني أن أشكال الموجات تطابقت تقريبًا. جميع النقاط الرئيسية: الذروة الانقباضية، الثلمة ثنائية التفرع، الارتفاع الثاني — ظهرت في أماكنها الزمنية الصحيحة. فقط سعة الذروة الثانية جاءت مكتومة قليلًا: الخيط، مثل حلوى الكراميل، يعود ببطء إلى حالته الأصلية بعد التمدد، وهذا يطمس التفاصيل الحادة.
في السابق، كان من غير الواضح ما إذا كان مثل هذا الخيط البسيط يمكنه التقاط التفاصيل الدقيقة لموجة النبض المهمة للتشخيص. اتضح أنه يستطيع. الآن يمكن دمج المستشعر في أساور الساعات الذكية لمراقبة صحة الأوعية الدموية باستمرار واكتشاف المشاكل في الوقت المناسب. أمامنا عمل لاستعادة السعة الحقيقية للذروة الثانية وتحويل شكل الموجة إلى أرقام ضغط دقيقة.
محاكي النبض المستخدم في الدراسة يعيد إنتاج موجة الضغط باستخدام كامة مطبوعة ثلاثية الأبعاد، ملفها منسوخ من تسجيل حقيقي لضغط دم شخص يبلغ من العمر 30 عامًا من قاعدة بيانات PhysioNet المفتوحة. المستشعر يكلف أقل من دولار، وحساسيته تسمح بالتقاط تغير في القوة يبلغ 0,35 نيوتن فقط — أي ما يقارب وزن ثلاث مشابك ورق.
في مسلسل «الكربون المعدل»، ترتدي الشخصيات أساور تبث بياناتهم الحيوية باستمرار إلى السحابة. أجهزة كهذه ما تزال خيالًا علميًا، لكن المستشعر المصنوع من خيط موصل هو خطوة حقيقية نحو جعل المراقبة المستمرة للضغط أمرًا عاديًا مثل ارتداء ساعة اليد.