Сложно переоценить важность мониторинга состояния человеческого организма. Он используется как во время лечения от разнообразных заболеваний, так и в ходе некоторых видов деятельности, которые плохо могут влиять на здоровье. В такой ситуации бесценными могут оказаться компактные носимые датчики. Над их созданием работает множество специалистов, к примеру, инженеры из Сан-Диего создали рабочий и очень точный прототип.

Несовершенство технологий

Носимые датчики – перспективное направление развития в технике, поэтому над ними работают инженеры и медицинские специалисты по всему миру. Успехи в этом направлении есть, и они немалые. Среди предложенных проектов можно выделить два вида сенсоров: получающие данные опосредовано и напрямую. Первые анализируют кожные потожировые выделения или работают на основе измерений при помощи отражённого света (лазера). Вторые имплантируются непосредственно под кожу и получают данные от телесных жидкостей напрямую. К сожалению, и те, и другие обладают рядом существенных изъянов. Недостаточно высокая точность, сложности с электропитанием и необходимость в хирургическом вмешательстве снижают эффективность и не позволяют сделать эти разработки удобными в эксплуатации. В идеале должна быть возможность быстро установить датчик и столь же быстро его снять, причём в домашних условиях и без использования услуг специалиста. Только так можно сделать устройство действительно удобным, а значит – массовым.

Приняв во внимание сделанные другими специалистами открытия и совершённые ими ошибки, исследовательская группа из Калифорнийского университета предложила свой собственный вариант датчика. Их разработка обладает всеми признаками «массового» устройства, и в случае успеха она может стать столь ожидаемым прорывом в области диагностики.

Три в одном

Исследователи из Лаборатории нанобиоэлектроники Калифорнийского университета решили создать датчик, чья конструкция позволит избежать сложностей с питанием и с точностью. Они смогли разработать носимое устройство, которое будет буквально «подключаться» к человеку. Основу его составляет построенный на микропроцессоре электронный модуль, предназначенный для анализа полученных данных и для их дальнейшей передачи на мобильный телефон или компьютер. В его состав также входит батарея достаточно большой ёмкости и модуль связи Bluetooth. Это позволит постоянно поддерживать соединение со смартфоном во время какой-либо деятельности, а также подключаться к компьютеру для визуализации диагностической информации.

Для получения биометрических данных используется насадка с 25 тончайшими иглами. Их толщина составляет примерно пятую часть толщины волоса, поэтому проникновение в верхние слои эпителия будет почти незаметным. Поверхность игл обработана несколькими ферментами, реагирующими с молочной кислотой, спиртом и глюкозой, и во время этой реакции появляется электрический ток. Использовать датчик очень просто. Для этого необходимо всего лишь подключить к основной части кассету с иглами, снять с рабочей поверхности защитную плёнку и приложить датчик к коже. Иглы погружаются в межклеточную жидкость, в которой содержится столько же исследуемых веществ, сколько и в самой крови. После этого датчик анализирует электрическую активность каждого электрода: чем больше содержание спирта, молочной кислоты или глюкозы, тем интенсивнее будет протекать реакция с ферментами и выше электрический ток.

По мнению исследователей, датчик может найти самое широкое применение. Его повышенная точность позволит проводить мониторинг состояния организма в рамках клинических исследований, спортсмены смогут контролировать количество молочной кислоты, а больные диабетом получат удобный глюкометр для круглосуточного контроля.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!