Здоровье

Беспроводной назубный сенсор обучили определять состав еды

Ученые создали зубной датчик для контроля за качеством питания

Ученые из Университета Тафтса в США изобрели компактный сенсор, прикрепив который на зуб, можно определять содержание глюкозы, соли, спирта и иных веществ в еде и напитках, которые употребляет человек.

Отслеживание потребления пищи дает возможность изучать ее воздействие на организм и даже диагностировать некоторые заболевания. Вместе с данными о том, какую еду принимал больной, данные с этого датчика позволяют определить усвоение еды, а еще могут указать на заболевания желудочно-кишечного тракта. При разработке схожих устройств инженеры сталкиваются с множеством сложностей, например, они должны быть биосовместимыми и компактными.

Сенсор размером 2х2 мм, разработанный инженерами Университета Тафтса (штат Массачусетс), благодаря собственной гибкости просто закрепляется на неровную поверхность зуба и дает возможность получать информацию о потреблении человеком глюкозы, соли и алкоголя. Индикатор состоит из 3-х слоев — центрального, который поглощает питательные и остальные химвещества и анализирует их, и 2-х квадратных рамок золотого кабеля, принимающих и передающих радиосигналы. Трехслойная рамка состоит из 2-х разомкнутых кольцевых резонаторов из золота, а еще промежуточного слоя из гидрогеля либо шелка.

Создатели пояснили, что внешние слои зубного датчика резонируют от радиосигнала, при этом резонансная частота зависит от расстояния между ними. При попадании в сенсор растворов веществ один из его слоев меняет толщину, вызывая изменения и в амплитуде сигнала.

Инженеры протестировали прототипы в лаборатории: в процессе экспериментов сенсоры помещались в разнообразные жидкости, включая дистиллированную воду, раствор этилового спирта и водный раствор нескольких солей натрия и калия. Сенсоры показали значительные изменения в резонансной частоте и амплитуде в ответ на разнообразные вещества, пишет N+1.

Также авторы провели несколько тестов на добровольцах, закрепив сенсоры на их зубах, и также подтвердили работоспособность устройств. Кроме того, по утверждению ученых, ежели в качестве среднего слоя в сенсоре применяется гидрогель, можно определить изменения в pH и температуре вокруг сенсора.