favicon3

Носимый химический датчик на вес золота

Исследователи создали специальный ультратонкий сенсор из золота, который можно прикрепить непосредственно к коже без раздражения или дискомфорта. Датчик может проводить химический анализ тела измеряя различные биомаркеры или вещества. Его работа основана на методе рамановской спектроскопии*(неупругое рассеяние фотонов, известное как комбинационное рассеяние), где лазерный свет, направленный на датчик, слегка изменяется в зависимости от того, какие химические вещества присутствуют на коже в этот момент. Датчик можно настроить так, чтобы он был достаточно чувствительным и точным для практического использования.

В носимых технологиях нет ничего нового. Многие носят смарт-часы, способные отслеживать определенные показатели, такие как частота сердечных сокращений, но пока они не могут измерять химические параметры, которые могли бы быть полезны для медицинской диагностики. Умные часы или более специализированные медицинские датчики для мониторинга определенных параметров здоровья относительно громоздки и довольно дороги. Команда исследователей химического факультета Токийского университета, искала новый способ неинвазивного и экономичного определения различных состояний здоровья и состояния окружающей среды.

Они наткнулись на увлекательный метод производства надежных гибких электронных компонентов, предложенный другой исследовательской группой Токийского университета.  Эти устройства сплетены из сверхтонких нитей, покрытых золотом, поэтому их можно без проблем прикрепить к коже (золото никак не реагирует с кожей и не раздражает ее). Основным компонентом датчика является тонкая золотая сетка, поскольку золото не реагирует, а это означает, что когда оно вступает в контакт с веществом, которое необходимо измерить, например, биомаркером потенциального заболевания, присутствующим в поте, оно химически не изменяет это вещество. Но вместо этого, поскольку золотая сетка очень тонкая, она может обеспечить удивительно большую поверхность для связывания этого биомаркера, и именно здесь вступают в действие другие компоненты датчика.

При попадании маломощного лазера на золотую сетку, часть лазерного света поглощается, а часть отражается. Большая часть отраженного света имеет ту же энергию, что и падающий свет. Однако некоторая часть входящего света отдает энергию биомаркеру или другому измеряемому веществу, а расхождение в энергии между отраженным и падающим светом является уникальным для рассматриваемого вещества. Датчик, называемый спектрометром, может использовать этот определенный энергетический отклик для идентификации вещества. Этот метод химической идентификации известен как рамановская спектроскопия.

Эти исследования показывают, что становится возможным создание датчиков, скажем, для мониторинга уровня глюкозы, идеально подходящие для больных диабетом, или быть полезными для обнаружения вирусов.

В целом, это может привести к новому поколению недорогих биосенсоров, которые могут произвести революцию в мониторинге здоровья и снизить финансовое бремя здравоохранения.

* Лазерный свет взаимодействует с колебаниями атомов в молекулах, фононами или другими возбуждениями в системе, в результате чего энергия лазерных фотонов смещается в область высоких или низких значений. Сдвиг энергии даёт информацию о колебательных модах в системе. (источник wikipedia).

Источник статьи

https://www.wearabletechnologyinsights.com/articles/27002/wearable-chemical-sensor-is-good-as-gold

Поделитесь ссылкой эту страницу

Поделиться в vk
VK
Поделиться в facebook
Facebook
Поделиться в linkedin
LinkedIn
Поделиться в telegram
Telegram
favicon3
Похожие статьи

NIRS как инструмент для быстрой оценки биомеханических свойств хряща, а также структуру субхондральной кости in vivo.

Остеоартрит (ОА) — это инвалидизирующее заболевание, связанное с возникновением боли в суставах и, как следствие, ограниченной подвижностью, особенно распространено у пожилых людей. Тем не менее,

Читать полностью »

Демонстрационные fNIRS системы в Казани

В рамках сотрудничества с Artinis (мировым производителем систем нейровизуализации), наша компания приобрела демонстрационную fNIRS систему Brite24.Brite24 является портативным вариантом более мощной 112-канальной fNIRS (ближняя ИК спектроскопия)

Читать полностью »

Международная команда ученых представила новую схему с функциями клеток головного мозга, которая поможет улучшить работу моделей на основе ИИ

Неврологи и компьютерные ученые из Принстонского университета, Института Аллена и Медицинского колледжа Бейлора опубликовали трехмерную электрическую схему, которая работает с функциями десятков тысяч нейронов. Эта

Читать полностью »

Исследовательская лаборатория на колесах: интервью с доктором Сабиной Моус

BRITE23, BRITE, OXYMON  Меня зовут Сабина Моус, я работаю психологом в отделении детской и подростковой психиатрии и психологии при Детской больнице Erasmus MC—Sophia в Роттердаме, Нидерланды.  Какие основные темы исследований, над которыми

Читать полностью »
Обратная связь
Мы свяжемся с вами в течение 15 минут