2018年上半年，美國加州大學(xué)圣地亞哥分校無線通信中心和可穿戴式傳感器中心的工程師們酒精傳感器，最新發(fā)明了一種新的微型傳感器，可持續(xù)監(jiān)測血液中的酒精含量。該設(shè)備約一立方毫米，可植入到皮膚下的細(xì)胞間液，并連接到智能手機(jī)上。他們稱，血液中的酒精含量可以在3秒鐘內(nèi)顯示出來。
可植入到皮膚表面的微型酒精傳感器監(jiān)測芯片（與25美分硬幣的大小對比圖）。資料圖
這款生物傳感器內(nèi)有一個(gè)被酒精氧化酶覆蓋的傳感器酒精傳感器，酒精氧化酶可選擇性地與酒精相互作用產(chǎn)生副產(chǎn)品，從而通過電化學(xué)方式被檢測到。電信號被無線傳輸?shù)礁浇目纱┐髟O(shè)備，可穿戴設(shè)備同時(shí)也是給傳感器無線充電的裝置。芯片上的另外兩個(gè)傳感器則負(fù)責(zé)測量背景信號和pH值。為保證酒精讀數(shù)更準(zhǔn)確，這兩個(gè)傳感器已被取消。
這款設(shè)備與酒精測試儀形成了鮮明的對比，后者要求人們至少要呼氣7秒鐘。發(fā)明這個(gè)裝置的工程師們希望它能被用來監(jiān)控酗酒者。
在設(shè)計(jì)時(shí)，研究人員盡量將功耗降至最低，共970納瓦，約是智能手機(jī)通話時(shí)功耗的百萬分之一。這種超低功耗芯片的工作方式之一，是通過一種稱為反向散射的技術(shù)，來傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)附近有智能手表這類設(shè)備向芯片發(fā)送射頻信號，芯片則將數(shù)據(jù)修改并返回反射信號給智能手表。研究人員還為芯片設(shè)計(jì)了超低功耗傳感器讀出電路，將測量時(shí)間減少至3秒，從而降低了功耗。
目前，研究人員已完成體外環(huán)境對植入人體的模擬測試，主要通過將乙醇混合在稀釋的人體血清再植入豬的皮膚下。為了將來的研究家用燃?xì)鈭?bào)警器，研究人員計(jì)劃在動(dòng)物活體上進(jìn)行芯片的測試。該研究團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)這種可以監(jiān)測體內(nèi)其他分子和藥物的生物芯片。他們希望可以根據(jù)病人需求，定制監(jiān)測所需物質(zhì)的芯片，以提供長期的個(gè)性化醫(yī)療監(jiān)測。
研究人員聲稱環(huán)氧乙烷報(bào)警器，目前用于常規(guī)監(jiān)測的工具，包括酒精測試儀，都不如這款產(chǎn)品那么精確。血檢無疑是最精確的方法，但它需要由訓(xùn)練有素的醫(yī)務(wù)人員來完成。而這款基于植入皮膚的酒精傳感器酒精傳感器，無疑是一個(gè)非常好的選擇，同時(shí)，它可以很容易地從皮膚中移除，而且只能一次性使用。
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