Các nghiên cứu gia đến từ Trường
Đại học Bang Washington (WSU) đã chế tạo một cảm biến chạy bằng nhiên liệu sinh
học và có thể cấy vào cơ thể. Cảm biến này chạy bằng đường và có thể theo dõi
các tín hiểu sinh học của cơ thể để phát hiện, ngăn chặn và chẩn đoán bệnh tật.
Một nhóm nghiên cứu liên ngành
do giáo sư phụ tá Subhanshu Gupta đến từ WSU đã chế tạo một cảm biến khác thường
có thể chạy bằng nhiên liệu sinh học thu được ở đường glucose từ các chất dịch
trong cơ thể.
Nhóm nghiên cứu đã chứng minh
một cách kết hợp độc nhất giữa tế bào nhiên liệu sinh học với điện tử học để xử
lý các tín hiệu sinh lý và hóa sinh với độ nhạy cao.
Công trình nghiên cứu của họ gần
đây được đăng trên tạp chí IEEE Transactions of
Circuits and Systems.
Giáo sư Su Ha và Alla Kostyukova
chỉ đạo việc thiết kế tế bào nhiên liệu sinh học này.
Nhiều cảm biến nổi tiếng về phát
hiện bệnh tật đều là những chiếc đồng hồ cần được sạc điện, hoặc những miếng dán
gắn vào da. Cảm biến do nhóm nghiên cứu đến từ WSU chế tạo còn có thể không cần
thử máu để kiểm tra một số bệnh, như bệnh tiểu đường chẳng hạn.
“Cơ thể người mang nhiều nhiên
liệu trong các chất dịch cơ thể thông qua đường glucose hoặc lactate trên da và
miệng”, Gupta cho biết. “Việc sử dụng một tế bào nhiên liệu sinh học mở cửa cho
việc sử dụng cơ thể làm nhiên liệu tiềm năng”.
Điện tử học trong cảm biến này
sử dụng thiết kế và cách chế tạo tân tiến để tiêu thụ chỉ một vài microwatt điện
trong khi vẫn có độ nhạy cao. Kết hợp những điện tử này với tế bào nhiên liệu
sinh học làm cho cảm biến này hiệu quả hơn các thiết bị chạy bằng pin truyền
thống, Gupta cho biết. Bởi vì cảm biến này chạy bằng đường glucose trong cơ thể
nên điện tử của cảm biến này có thể có thể được cung cấp vô hạn định. Vì thế,
chẳng hạn, cảm biến này có thể chạy bằng đường được tạo ra dưới da.
Không giống các loại pin lithi-ion
thường được sử dụng, tế bào nhiên liệu sinh học này còn hoàn toàn không độc hại,
làm cho tế bào này có triển vọng hơn trong việc làm mô cấy cho người. Tế bào này
còn bền và nhạy hơn các tế bào nhiên liệu sinh học truyền thống.
Các nghiên cứu gia cho biết rằng
cảm biến của họ có thể được sản xuất với giá rẻ nhờ sản xuất đại trà.
Mặc dù các cảm biến này đã được
thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, các nghiên cứu gia vẫn hy vọng kiểm tra và
chứng minh những cảm biến này ở mao mạch máu. Các nghiên cứu gia cũng đang
nghiên cứu để cải thiện và tăng thêm công suất đầu ra của tế bào nhiên liệu sinh
học này.
AT (Science Daily)