Forskere udvikler små tandmonterede sensorer, der kan spore, hvad du spiser

Overvågning i realtid, hvad der sker i og omkring vores kroppe, kan være uvurderligt i forbindelse med sundhedspleje eller kliniske undersøgelser, men ikke så let at gøre. Det kan snart ændre sig takket være nyt, miniaturiserede sensorer udviklet af forskere ved Tufts University School of Engineering, der, når den er monteret direkte på en tand og kommunikerer trådløst med en mobil enhed, kan overføre oplysninger om glukose, salt og alkoholindtag. I forskning, der snart offentliggøres i tidsskriftet Avancerede materialer , forskere bemærker, at fremtidige tilpasninger af disse sensorer kan muliggøre påvisning og registrering af en lang række næringsstoffer, kemikalier og fysiologiske tilstande.

Tidligere bærbare enheder til overvågning af diætindtag led af begrænsninger som f.eks. Brug af en mundbeskytter, omfangsrige ledninger, eller nødvendiggøre hyppig udskiftning, da sensorerne hurtigt nedbrydes. Tufts ingeniører søgte en mere anvendelig teknologi og udviklede en sensor med kun 2 mm x 2 mm fodaftryk, der fleksibelt kan tilpasse sig og binde sig til den uregelmæssige overflade af en tand. På samme måde som den vejafgift, der opkræves på en motorvej, sensorerne sender deres data trådløst som svar på et indgående radiofrekvenssignal.

Sensorerne består af tre sandwichede lag:et centralt "bioresponsivt" lag, der absorberer næringsstoffet eller andre kemikalier, der skal detekteres, og ydre lag bestående af to firkantede guldringe. Sammen, de tre lag fungerer som en lille antenne, indsamling og transmission af bølger i radiofrekvensspektret. Når en indkommende bølge rammer sensoren, noget af det annulleres, og resten sendes tilbage, ligesom et stykke blå maling absorberer rødere bølgelængder og reflekterer den blå ryg til vores øjne.

Sensoren, imidlertid, kan ændre sin "farve". For eksempel, hvis det centrale lag tager salt, eller ethanol, dets elektriske egenskaber vil ændre sig, får sensoren til at absorbere og transmittere et andet spektrum af radiofrekvensbølger, med varierende intensitet. Sådan kan næringsstoffer og andre analytter detekteres og måles.

"I teorien kan vi ændre det bioresponsive lag i disse sensorer til at målrette mod andre kemikalier - vi er virkelig kun begrænset af vores kreativitet, "sagde Fiorenzo Omenetto, Ph.d., tilsvarende forfatter og Frank C. Doble professor i teknik ved Tufts. "Vi har udvidet fælles RFID [radiofrekvens -ID] -teknologi til en sensorpakke, der dynamisk kan læse og transmittere oplysninger om sit miljø, om den er fastgjort til en tand, til huden, eller enhver anden overflade. "