طوّر باحثون من جامعة كامبريدج، بالتعاون مع شركة GlitterinTech، مطيافاً ضوئياً صغير الحجم ومخفوض التكلفة قد يغيّر مستقبل الأجهزة القابلة للارتداء، بعدما نجح في تقديم دقةٍ تضاهي أجهزة المختبر في قياس عدد من المؤشرات الحيوية وتحليل المواد المختلفة.

ونشرت نتائج الدراسة في دورية Nature Photonics، ويبلغ سعر الجهاز نحو 10 دولارات فقط، ويتميز بحجم لا يتجاوز بضعة سنتيمترات، ما يجعله مناسباً للدمج بالساعات الذكية والأجهزة الصحية المحمولة.

تقنية جديدة بدلاً من التصاميم التقليدية

اعتمد الباحثون على تصميمٍ جديد يُعرف باسم المطياف الالتفافي (Convolutional Spectrometer)، الذي يستخدم مكوناتٍ ضوئية متكاملة لاستعادة الطيف الضوئي بسرعة ودقة، مع تقليل الحاجة إلى المعالجة الحسابية المعقدة التي تتطلبها المطيافات التقليدية.

ويستطيع الجهاز التقاط البيانات وتحليلها خلال أقل من ثانية، مع إمكان توسيع نطاق القياس أو تحسين الدقة بإضافة مكوناتٍ جديدة من دون الحاجة إلى إعادة تصميم النظام بالكامل.

نتائج واعدة في الصحة والصناعة
وأظهرت الاختبارات قدرة الجهاز على التعرف على مواد مختلفة بدقة بلغت 100%، شملت البلاستيك، والأدوية، والقهوة، والدقيق، والشاي، كما قاس تركيز المواد في المحاليل بدقة تقارب 0.01%.

وفي التطبيقات الطبية، تمكن المطياف من قياس رطوبة الجلد، ومستويات الغلوكوز، والكحول، واللاكتات في الدم بطريقة غير جراحية، كما نجح في متابعة تغير مستويات الغلوكوز لدى أحد المشاركين مدى فترة زمنية.

تصنيع الشريحة الإلكترونية وتغليفها واختبار خصائصها. (المصدر: Nature Photonics، 2026)

تطبيقات مستقبلية
حافظ الجهاز على أدائه في درجات حرارة راوحت بين 20 درجة مئوية تحت الصفر و80 درجة مئوية، مع متطلبات مخفوضة للمعالجة الحاسوبية، ما يعزز فرص دمجه  بالأجهزة الاستهلاكية القابلة للارتداء.

ورغم النتائج الواعدة، يؤكد الباحثون أن التقنية لم تخضع بعد لتجارب سريرية واسعة النطاق، إلا أنها تمثل خطوةً مهمة نحو تطوير أجهزة صحية تراقب المؤشرات الحيوية بشكل مستمر ومن دون وخز، إلى جانب تطبيقاتٍ محتملة في مراقبة الجودة الصناعية وتحليل المواد.