Màng cảm
biến bình thường có màu xanh lục nhưng phát sáng màu tím khi tiếp xúc với ánh
sáng cận hồng ngoại trong điều kiện có ôxy (Ảnh: Thomas Falcucci/Đại học Tufts)
Công
nghệ này đang được phát triển tại Đại học Tufts, Massachusetts, Hoa Kỳ. Thiết bị
hiện có dạng một đĩa màng mỏng nhỏ hơn một đồng xu và được phẫu thuật chèn vào
bên dưới lớp da trên cùng giống như một
hình xăm.
Màng
được cấu tạo từ một loại gel thẩm thấu được làm chủ yếu từ fibroin, là một loại
protein có nguồn gốc từ tơ lụa. Fibroin không chỉ có khả năng phân hủy sinh học
và tương thích sinh học mà còn không làm thay đổi các thuộc tính hóa học của
các chất được bổ sung vào nó.
Trong
trường hợp này, chất bổ sung là một hợp chất có tên PdBMAP vốn phát sáng khi tiếp
xúc với ánh sáng cận hồng ngoại - lượng ôxy trong môi trường hiện thời càng lớn
thì thời gian phát sáng càng ngắn. Tùy thuộc vào cách thức tạo ra cảm biến, nó
sẽ tự hòa tan vô hại trong cơ thể trong khoảng thời gian từ vài tuần đến một
năm.
Trong
một thí nghiệm, các nhà khoa học đã tiến hành gắn cảm biến vào da chuột, sau đó
chiếu ánh sáng cận hồng ngoại qua da của chuột tại vị trí gắn. Cảm biến phản hồi
bằng cách phát sáng, với khoảng thời gian phát sáng thể hiện chính xác hàm lượng
ôxy của dịch kẽ xung quanh nó – hàm lượng ôxy trong chất lỏng đó phản ánh hàm
lượng ôxy trong máu chuột.
Mặc dù
ôxy trong máu đã có thể đo không xâm lấn bằng máy đo ôxy xung nhưng người ta hy
vọng rằng khi được phát triển thêm, công nghệ cảm biến cũng có thể sử dụng để
đo lường các chất khác trong máu, chẳng hạn như glucose, lactate hay các chất
điện giải. Hiện tại, các số đo như vậy phải được lấy qua mẫu máu hoặc gắn thiết
bị phức tạp vào cơ thể bệnh nhân.
“Chúng
tôi có thể hình dung ra nhiều tình huống trong đó một cảm biến giống như hình xăm
dưới da có thể hữu ích. Điều đó thường xảy ra trong các tình huống mà một người
mắc bệnh mãn tính cần được theo dõi trong thời gian dài bên ngoài cơ sở y tế
truyền thống. Chúng tôi có thể theo dõi nhiều thành phần máu bằng cách sử dụng
một mảng cảm biến dưới da”, Thomas Falcucci, nghiên cứu sinh chịu trách nhiệm phát
triển thiết bị cho biết.
LH
(New Atlas)