http://Share-all

In cảm biến hóa học lên quần lót để chẩn đoán tình trạng sức khỏe

Các nhà khoa học đã không ngừng nghiên cứu để khiến quần áo trở nên thông minh hơn và mới đây, họ lại tiếp tục mang đến cho chúng ta một sự ngạc nhiên: quần lót có thể cứu mạng sống con người? Bằng cách in những cảm biến lên dải băng đàn hồi của quần lót, chiếc quần trở thành một công cụ giám sát những dấu hiệu sinh lý trong mồ hôi qua đó tự động chẩn đoán hay thậm chí cung cấp những dược phẩm chữa trị.

Tại sao lại chọn quần lót? Dải thun (lưng quần) trên quần lót bó sát và trực tiếp tiếp xúc với da vì vậy, nó cho phép kiểm định mồ hôi thông qua các điện cực cảm biến hóa học. Sau khi thử nghiệm bằng cách kéo dãn và gấp nếp, các kỹ sư tại trường kỹ thuật Jacobs thuộc đại học California, San Diego nhận thấy rằng các cảm biến hóa học được in trên dải thun vẫn giữ nguyên khả năng cảm biến cũng như có thể phát hiện ra hydro peroxit và NADH - 2 hợp chất mà các cảm biến trên các hệ thống thông minh đều phải nhận biết được.

Các cảm biến được in trên dải thun có thể tương tác với một hệ thống máy tính sinh học logic để giám sát những dấu hiệu sinh lý như lactat (chất hóa học có nhiều trong máu, được tạo ra trong quá trình chuyển hóa năng lượng, lượng lactat cao thì lượng axit trong máu cũng cao gây nguy hiểm đến các tế bào), oxi, norepinephrine (chất hóa học do dây giao cảm thần kinh tiết ra khiến tim đập nhanh và tăng áp suất máu) và đường gluco. Theo các nhà khoa học, hệ thống thông minh có khả năng chẩn đoán những thay đổi trong tình trạng sức khỏe bệnh nhân hoặc thương tổn của một người lính trên chiến trường và tự động tiết ra dược chất để chữa trị tạm thời trước khi nhận được sự giúp đỡ của nhân viên y tế. Ngoài ra, các cảm biến cũng có thể được sử dụng để giám định nồng độ cồn trong máu của tài xế, sức khỏe của vận động viên hay mức độ cằng thẳng của binh lính. Tất cả các thành phần như cảm biến, nguồn, các kết cấu điện tử và hệ thống logic đều được nhúng vào bề mặt quần áo.

Theo giáo sư Joseph Wang từ khoa kỹ thuật nano thuộc trường kỹ thuật Jacobs thì bên cạnh các kỹ sư thuộc đại học California, San Diego, các cộng tác viên đến từ đại học Clarkson cũng đang tiếp tục nghiên cứu làm cách nào để xử lý thông tin các dấu hiệu sinh lý và làm cách nào để đạt được sự chuẩn đoán một cách tự động và chính xác để hệ thống tiết ra dược chất chữa trị. Wang giải thích rằng lactat, oxi, norepinephrine và đường gluco là những ví dụ của các dấu hiệu chấn thương. Chúng sẽ cung cấp những tín hiệu sinh học cho hệ thống thông minh. Các điện cực bao gồm nhiều enzyme kết hợp sẽ hoạt động như các cảm biến để chuyển đổi tín hiệu sinh lý thành các sản phẩm. Ngoài ra, các điện cực cũng đóng vai trò là các bộ biến đổi, sản sinh ra các chuỗi 0 1 để kích hoạt vật liệu thông mình đồng thời giải phóng các loại thuốc chữa trị theo kế hoạch đã được định sẵn cho bệnh nhân.

Một ví dụ, chẳng hạn như khi một người lính bị sốc, các enzyme trên điện cực sẽ cảm nhận mức độ gia tăng của lactat, đường gluco và norepinephrine. Các sản phẩm tạo ra bởi enzyme sẽ bắt đầu tập trung để thay đổi tình trạng sức khỏe - tăng hydro peroxit, giảm norepi-quinone, tăng NADH và giảm NAD+. Từ đây, các kết cấu logic sẽ xuất ra tín hiệu 0 1 cho biết mức độ sốc và cung cấp các dược phẩm chữa trị định sẵn.

Nguồn: Gizmag