00

Подкожный датчик уровня алкоголя

Подкожный датчик уровня алкоголя

Инженеры разработали миниатюрный биодатчик, который можно вживлять под кожу для отслеживания уровня алкоголя в крови. Чип очень маленький – его можно ввести с помощью шприца и заряжать от интеллектуальных часов.

Контроль содержания алкоголя в теле обычно проводится посредством специального тестера или анализа крови. Тестер – это быстро и просто, но он может быть не очень точным. Пробы крови дают точные результаты, но для этого нужен медицинский персонал, который отберет кровь и проведет анализ. И особенно тщательно нужно отслеживать уровень алкоголя при синдроме отмены алкоголя, когда пациент нуждается в постоянном контроле.

Инженеры Калифорнийского университета разрабатывают альтернативный вариант в форме миниатюрного подкожного чипа – его объем едва достигает одного кубического миллиметра. Когда чип попадает под кожу, он начинает измерять содержание алкоголя в крови, и эти данные передаются на внешнее устройство.

Чип с датчиком можно ввести под кожу с помощью шприца. Там датчик взаимодействует с жидкостью, которая окружает клетки органов тела. В чип встроены три датчика. Один покрыт слоем алкоголь-оксидазы, которая при взаимодействии со спиртом образует альдегид и перекись водорода. Датчик измеряет побочные продукты для определения уровня алкоголя в кровотоке. Два других датчика измеряют значение pH для калибровки и обеспечения точности измерений датчика алкоголя.

Малые размеры чипов не позволяют использовать собственную батарею. Вместо этого предусмотрено беспроводное питание, хотя дальность передачи сигналов практически ограничена толщиной кожи, под которой находится чип. С помощью смарт-часов или пластыря с радиомодулем происходит не только распознавание чипа, но и передача данных и получение энергии.

Принцип действия этой системы таков: часы пингуют чип высокочастотными сигналами. Эти сигналы, немного измененные и несущие в себе информацию об уровне алкоголя, возвращаются назад. Процесс занимает всего три секунды, благодаря чему потребность чипов в энергии минимальна. Ученые подсчитали, что для приема и передачи данных чипу требуется всего 970 нановатт.

Пока чип протестировали только в лабораторных условиях – во влажной среде под свиной кожей. Следующим этапом ученые хотят протестировать чип на живом организме. В будущем научная группа планирует создать на основе этих чипов другие датчики, которые позволят измерять различные параметры организма. Возможно, когда-нибудь подобные датчики будут собирать информацию для постоянного мониторинга состояния пациентов, что позволит оказывать им своевременную медицинскую помощь.

Возврат к списку

Хотите подписаться на статьи электронного журнала "Электрорешения"?