Электронная татуировка покажет степень опьянения

Впервые создан носимый прибор, который быстро определяет содержание алкоголя в крови

Анатолий Ализар, «Гиктаймс», по материалам UC San Diego: Flexible Wearable Electronic Skin Patch Offers New Way to Monitor Alcohol Levels

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего сконструировали очень полезный прибор. Он пригодится многим мужчинам и женщинам, которые на выходные попали в трудную ситуацию и вынуждены отравлять организм алкогольсодержащими напитками. Прибор – это гибкий электронный сенсор и татуировка, которая точно измеряет уровень алкоголя в крови (по выделениям пота) и передаёт информацию на ноутбук, смартфон или другое мобильное устройство по Bluetooth.

Здесь и ниже иллюстрации Калифорнийского университета в Сан-Диего

По мнению изобретателей, такой сенсор могут использовать врачи или полицейские для непрерывного неинвазивного наблюдения за отдельными гражданами, которым запрещено употреблять алкоголь в больших количествах. В каком-нибудь тоталитарном обществе можно представить, что такие татуировки будут делать всем водителям при получении прав, а автомобиль просто откажется заводиться, если уровень алкоголя в крови человека выше разрешённого значения.

Устройство состоит из 1) временной татуировки, которая «приклеивается» к коже, стимулирует потоотделение и определяет содержание алкоголя электрохимическим способом; 2) электронной платы, которая прикреплена магнитом к татуировке и может передавать информацию по Bluetooth.

Авторы изобретения – профессор наноинженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего Джозеф Ванг (Joseph Wang) и профессор электротехники Патрик Мерсье (Patrick Mercier).

«Большое количество дорожно-транспортных происшествий происходит из-за вождения в нетрезвом виде. Эта технология предоставляет точный, удобный и быстрый способ отслеживания количества употреблённого алкоголя, чтобы предотвратить вождение автомобиля под воздействием этого вещества», – говорит профессор Ванг. Он предполагает, что систему автомобильного зажигания можно интегрировать по Bluetooth с разработанным сенсором. Если для всех автомобилей внедрить такую систему пока нереально, но её вполне можно ставить по судебному распоряжению на автомобилях водителей, уличённых когда-либо в вождении в нетрезвом виде. Возможно, это поможет спасти человеческие жизни.

Кроме автомобильного применения, такой прибор просто полезен для самоконтроля, поскольку наглядно показывает количество употреблённого алкоголя. Смартфон может подать вибро- или звуковой сигнал при достижении заданного уровня. Система будет полезна для удалённого контроля поведения мужа/жены или её можно использовать для разнообразных алкогольных игр и онлайновых соревнований.

Обычно содержание алкоголя в крови измеряют с помощью алкотестера по содержанию этанола в парах выдыхаемого воздуха, но это не очень точный тест, который может давать ложные срабатывания. Например, измерение непосредственно после приёма алкогольного напитка показывает завышенный уровень по сравнению с реальным содержанием алкоголя в крови. Кроме того, такой алкотестер можно легко обмануть, если сполоснуть рот перед проверкой или использовать освежитель дыхания.

В предыдущие годы предпринимались попытки разработать носимые сенсоры, которые надёжно измеряют уровень алкоголя в крови, но эти устройства (SCRAM и Giner WrisTAS) имели существенный недостаток: слишком длительное время проверки по сравнению со стандартными алкотестерами (от получаса до двух часов). Компактное устройство, которое осуществляет мониторинг в реальном времени, стало бы крайне востребованным, что и сподвигло авторов этого изобретения на проведения изысканий.

Разработанный прибор содержит временную татуировку, через которую в кожу вводится пилокарпин для стимуляции потоотделения, а затем определяется содержание алкоголя методом ионофореза и амперометрии. Пот вступает в контакт с электродом, покрытым ферментом алкоголь-оксидаза, который избирательно реагирует на этанол с образованием перекиси водорода, которая определяется электрохимическим методом.

Разработанный биосенсор демонстрирует исключительно избирательное и точное реагирование на этанол. Информация поступает на электронную плату в виде электрических импульсов. Затем данные передаются на мобильное устройство с помощью беспроводного передатчика.

«Что ещё новое в нашем методе, так это то, что пользователю не требуется делать физические упражнения или потеть. Человек устанавливает прибор, и примерно через 15 минут получает показания, которые хорошо коррелируют с содержанием алкоголя в его крови. До настоящего времени подобных приборов не существовало», – говорит профессор Мерсье.

Устройство испытали на 9 добровольцах, принявших разное количество алкоголя – во всех случаях показания были относительно точными. Прибор отлично работает независимо от движения носителя.

Теперь исследователи поставили задачу усовершенствовать устройство, чтобы оно могло работать и измерять содержание алкоголя в крови непрерывно в течение 24 часов.

Содержание алкоголя в крови – очень важная информация, потому что от этой концентрации напрямую зависят поведение человека и его жизнь. Содержание алкоголя измеряется в промилле (‰, тысячных долях объёма). Например, концентрация 1,0‰ означает, что в литре крови содержится 1 миллилитр чистого этанола и 999 миллилитров собственно крови.

Последствия алкогольного отравления различной степени тяжести показаны в таблице.

Статья Kim et al. Noninvasive Alcohol Monitoring Using a Wearable Tattoo-Based Iontophoretic-Biosensing System опубликована в журнале ACS Sensors

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 24.08.2016