Cảm biến sinh học không dùng pin nhỏ nhất thế giới
(QNO) - Gần đây các nhà khoa học đã phát triển được một số loại cảm biến sinh học không có pin nhiên liệu, cấy ghép vào cơ thể, được kích hoạt bởi các thiết bị cầm tay để đọc các thông số mà cảm biến ghi nhận được trong cơ thể. Đến nay đã có được loại cảm biến như vậy nhưng kích cỡ nhỏ nhất so với các thiết bị tiền nhiệm.
Được thiết kế để liên tục theo dõi các quá trình hoạt động sinh học trong các bộ phận cơ thể khác nhau, bộ cảm biến sinh học chạy bằng năng lượng bên ngoài không chỉ nhỏ hơn so với các đối tác đóng kèm gói pin cung cấp năng lượng. Vì vậy, chúng còn không cần phải được phẫu thuật để thay pin định kỳ.
Loại cảm biến sinh học này thường được trang bị chip RFID (radio frequency identification - nhận dạng tần số radio), thiết bị đọc ở bên ngoài cơ thể, kết nối không dây sẽ vừa truyền năng lượng cho nó hoạt động, vừa ghi lại tín hiệu mà cảm biến thu thập được ở bên trong. Tuy nhiên, để tạo được tín hiệu đủ mạnh cho thiết bị đọc bên ngoài thì cảm biến sinh học bên trong phải tương đối lớn.
Để khắc phục yếu điểm nói trên cần phải làm ngược lại. Trang Newatlas cho biết giáo sư John Ho đã lãnh đạo nhóm nghiên cứu tại Đại học Quốc gia Singapore tạo ra đầu đọc bên ngoài lớn và hiệu suất gấp ba lần so với các thiết bị hiện có. Đó là cách hỗ trợ rất tốt để thu nhỏ cảm biến sinh học cấy bên trong cơ thể nhỏ đi tương ứng.
Nguyên mẫu cảm biến sinh học kích cỡ chỉ 9mm, được đưa vào cơ thể chuột thí nghiệm bằng cách tiêm dưới da. Sau khi được cấy ghép theo cách gọn nhẹ này, nó có thể theo dõi nhịp thở và nhịp tim, dựa trên việc phát hiện các cử động tinh tế. Tiếp tục nghiên cứu để hy vọng sẽ thu được nhiều thông số hơn nữa như huyết áp, tỷ lệ đường trong máu, nồng độ các hoạt chất khác…
"Chúng tôi hy vọng rằng bước đột phá của chúng tôi sẽ là một phương thức cho tương lai của các giải pháp theo dõi sức khỏe xâm lấn tối thiểu, qua đó bệnh nhân được cảnh báo ngay lập tức mỗi khi tình trạng sinh lý của họ vượt qua ngưỡng nguy kịch" - giáo sư John Ho nói.
Cảm biến sinh học đang được tiếp tục phát triển để ghi nhận các thông số sinh lý khác nhau như đường huyết, hoạt động điện sinh học và hóa học máu.
Nghiên cứu đã được các nhà khoa học cho đăng tải trên tạp chí Nature Electronics.