Los ingenieros de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un sensor portátil flexible que puede medir con precisión el nivel de alcohol en la sangre de una persona por el sudor y transmitir los datos de forma inalámbrica a una computadora portátil, teléfono inteligente u otro dispositivo móvil. El dispositivo se puede usar en la piely podrían ser utilizados por médicos y policías para el monitoreo continuo, no invasivo y en tiempo real del contenido de alcohol en sangre.
El dispositivo consta de un tatuaje temporal, que se adhiere a la piel, induce sudor y detecta electroquímicamente el nivel de alcohol, y una placa de circuito electrónico flexible portátil, que está conectada al tatuaje por un imán y puede comunicar la información aun dispositivo móvil a través de Bluetooth. El trabajo, dirigido por el profesor de nanoingeniería Joseph Wang y el profesor de ingeniería eléctrica Patrick Mercier, ambos en UC San Diego, fue publicado recientemente en la revista sensores ACS .
"Muchos accidentes en la carretera son causados por conducir en estado de ebriedad. Esta tecnología proporciona una manera precisa, conveniente y rápida de controlar el consumo de alcohol para ayudar a evitar que las personas conduzcan en estado de ebriedad", dijo Wang. El dispositivo podría integrarse con un automóvilagregó que los enclavamientos de encendido de alcohol, o los amigos podrían usarlo para controlarse entre ellos antes de entregar las llaves del automóvil.
"Cuando estás en una fiesta o en un bar, este sensor puede enviar alertas a tu teléfono para que sepas cuánto has estado bebiendo", dijo Jayoung Kim, un estudiante de doctorado en ciencias de los materiales e ingeniería en Wang'sgrupo y uno de los primeros autores del artículo.
La concentración de alcohol en la sangre es el indicador más preciso del nivel de alcohol de una persona, pero medirlo requiere pinchar un dedo. Los alcoholímetros, que son los dispositivos más utilizados para estimar indirectamente la concentración de alcohol en la sangre, no son invasivos, pero pueden dar falsoslecturas. Por ejemplo, el nivel de alcohol detectado en el aliento de una persona inmediatamente después de tomar una bebida generalmente parecería más alto que la concentración real de alcohol en sangre de esa persona. Una persona también podría engañar a un alcoholímetro para que detecte un nivel de alcohol más bajo usando enjuague bucal.
Investigaciones recientes han demostrado que la concentración de alcohol en la sangre también se puede estimar midiendo los niveles de alcohol en lo que se denomina sudor insensible, la transpiración que ocurre antes de que se perciba como humedad en la piel. Pero esta medición puede estar hasta dos horas detrás de la sangre reallectura de alcohol. Por otro lado, el nivel de alcohol en el sudor sensible, el sudor que se ve típicamente, es un mejor indicador en tiempo real de la concentración de alcohol en la sangre, pero hasta ahora los sistemas que pueden medir esto no son portátiles ni adecuadospara usar en el cuerpo.
Ahora, los investigadores de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un sensor de alcohol portátil, portátil y que puede controlar con precisión el nivel de alcohol en el sudor en 15 minutos.
"Lo que también es innovador acerca de esta tecnología es que el usuario ya no necesita hacer ejercicio ni sudar. El usuario puede ponerse el parche y, en unos minutos, obtener una lectura que esté bien correlacionada con su concentración de alcohol en la sangre.Tal dispositivo no ha estado disponible hasta ahora ", dijo Mercier.
Cómo funciona
Wang y Mercier, director y codirector, respectivamente, del Centro de Sensores Portátiles de la Universidad de California en San Diego, colaboraron para desarrollar el dispositivo. El grupo de Wang fabricó el tatuaje, equipado con electrodos serigrafiados y un pequeño parche de hidrogel que contiene pilocarpina, un medicamento que atraviesa la piel e induce el sudor.
El grupo de Mercier desarrolló la placa de circuito electrónico flexible impresa que alimenta el tatuaje y puede comunicarse de forma inalámbrica con un dispositivo móvil. Su equipo también desarrolló el conector magnético que une la placa de circuito electrónico al tatuaje, así como la aplicación del teléfono del dispositivo.
"Este dispositivo puede usar una conexión Bluetooth, que es algo que un alcoholímetro no puede hacer. Hemos encontrado una manera de hacer que los dispositivos electrónicos sean portátiles e inalámbricos, que son importantes para el uso práctico de la vida real", dijo Somayeh Imani, estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica en el laboratorio de Mercier y coautor del artículo.
El tatuaje funciona primero liberando pilocarpina para inducir el sudor. Luego, el sudor entra en contacto con un electrodo recubierto con alcohol oxidasa, una enzima que reacciona selectivamente con el alcohol para generar peróxido de hidrógeno, que se detecta electroquímicamente. Esa información se envía ala placa de circuito electrónico como señales eléctricas. Los datos se comunican de forma inalámbrica a un dispositivo móvil.
Poniendo el tatuaje a prueba
Los investigadores probaron el sensor de alcohol en 9 voluntarios sanos que llevaban el tatuaje en los brazos antes y después de consumir una bebida alcohólica ya sea una botella de cerveza o un vaso de vino tinto. Las lecturas reflejaron con precisión las concentraciones de alcohol en la sangre de los usuarios.
El dispositivo también dio lecturas precisas incluso después de doblar y sacudir repetidamente. Esto muestra que el sensor no se verá afectado por los movimientos del usuario, dijeron los investigadores.
Como siguiente paso, el equipo está desarrollando un dispositivo que podría monitorear continuamente los niveles de alcohol durante 24 horas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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