имплантируемый датчик для контроля употрбеления алкоголя

Крошечный имплантируемый датчик для контроля над алкоголем разработан инженерами

Миниатюрный  биосенсор с ультранизким энергопотреблением, который можно использовать для непрерывного и долгосрочного контроля за потреблением алкоголя, разработан учеными Калифорнийского университета в Сан-Диего. Чип настолько мал, что его можно имплантировать в тело, под поверхность кожи, и подавать ему энергию беспроводным способом с помощью переносимого устройства, такого как smartwatch.

Руководитель исследовательской группы Дрю Холл поясняет: «Конечной целью этой работы является создание устройства для контроля за употреблением алкоголя и наркотиков для пациентов, участвующих в программах лечения». В настоящий момент одной из проблем для людей, проходящих лечение, является отсутствие удобных инструментов для рутинного мониторинга. Дыхательные аппараты, наиболее распространенный способ оценки уровня алкоголя в крови, являются неудобными устройствами, которые требуют инициации пациента и не точными. Анализ крови является наиболее точным методом, но его необходимо выполнять обученному специалисту. Датчики, которые можно носить на коже, являются многообещающей  альтернативой, но их можно легко удалить и использовать только одноразовые.

«Крошечный инъецируемый датчик, который можно вводить в клинике без хирургического вмешательства,  облегчит  мониторинг в течение продолжительных периодов времени», — сказал Холл. Микросхема биосенсора  может вводиться под кожу в жидкость, которая окружает клетки организма. Он содержит датчик, который покрыт спиртовой оксидазой, ферментом, избирательно взаимодействующим со спиртом для получения побочного продукта, который может быть обнаружен электрохимически. Электрические сигналы передаются по беспроводному каналу на ближайшее приспособление. Два дополнительных датчика на чипе измеряют фоновые сигналы и уровни рН. Исследователи разработали чип, который потребляет всего лишь 970 нановольт, что примерно в миллион раз меньше мощности, чем смартфон при совершении звонка.

Одним из способов работы микросхемы с такой сверхнизкой мощностью является передача данных с помощью технологии обратного рассеивания. Это происходит, когда соседнее устройство, такое как smartwatch, отправляет радиочастотные сигналы на микросхему, а чип отправляет данные, изменяя и отражая эти сигналы обратно на смарт-карту.

Исследователи протестировали чип с помощью установки, которая имитировала имплантированную среду, включая смеси этанола в разбавленной человеческой сыворотке под слоями кожи свиньи. Группа Холла разрабатывает версии чипа, которые могут контролировать другие молекулы и наркотики в организме. «Мы показали, что такой чип может работать  и выявлять алкоголь, но мы представляем себе создание других устройств, которые могут обнаруживать различные вещества», — сказал Холл.

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *