Підшкірний датчик рівня алкоголю

Інженери розробили мініатюрний біодатчик, який можна імплантувати під шкіру для відстеження рівня алкоголю в крові. Чіп дуже маленький - його можна ввести за допомогою шприца і заряджати від інтелектуальних годин.

Контроль вмісту алкоголю в тілі зазвичай проводиться за допомогою спеціального тестера або аналізу крові. Тестер - це швидко і просто, але він може бути не дуже точним. Проби крові дають точні результати, але для цього потрібен медичний персонал, який відбере кров і проведе аналіз. І особливо ретельно потрібно відстежувати рівень алкоголю при синдромі відміни алкоголю, коли пацієнт потребує постійного контролю.

Інженери Каліфорнійського університету розробляють альтернативний варіант у формі мініатюрного підшкірного чіпа - його обсяг ледве досягає одного кубічного міліметра. Коли чіп потрапляє під шкіру, він починає вимірювати вміст алкоголю в крові, і ці дані передаються на зовнішній пристрій.

Чіп з датчиком можна ввести під шкіру за допомогою шприца. Там датчик взаємодіє з рідиною, яка оточує клітини органів тіла. У чіп вбудовані три датчика. Один покритий шаром алкоголь-оксидази, яка при взаємодії зі спиртом утворює альдегід і перекис водню. Датчик вимірює побічні продукти для визначення рівня алкоголю в крові. Два інших датчика вимірюють значення pH для калібрування і забезпечення точності вимірювань датчика алкоголю.

Малі розміри чіпів не дозволяють використовувати власну батарею. Замість цього передбачено бездротове харчування, хоча дальність передачі сигналів практично обмежена товщиною шкіри, під якою знаходиться чіп. За допомогою смарт-годин або пластиру з радіомодулем відбувається не тільки розпізнавання чіпа, але і передача даних і отримання енергії.

Принцип дії цієї системи такий: годинник пінг чіп високочастотними сигналами. Ці сигнали, трохи змінені і несуть у собі інформацію про рівень алкоголю, повертаються назад. Процес займає всього три секунди, завдяки чому потреба чіпів в енергії мінімальна. Вчені підрахували, що для прийому і передачі даних чіпу потрібно всього 970 нановатт.

Поки чіп протестували тільки в лабораторних умовах - у вологому середовищі під свинячий шкірою. Наступним етапом вчені хочуть протестувати чіп на живому організмі. В майбутньому наукова група планує створити на основі цих чіпів інші датчики, які дозволять виміряти різні параметри організму. Можливо, коли-небудь подібні датчики збиратимуть інформацію для постійного моніторингу стану пацієнтів, що дозволить надавати їм своєчасну медичну допомогу.

Хочете підписатися на статті електронного журналу "Електрорешенія"?