Các nhà khoa học phát triển cảm biến theo dõi mức glucose trong ruột

Trong nỗ lực chăm sóc và bảo vệ sức khỏe con người tốt hơn, các nhà khoa học ở Mỹ và Ý đã lần lượt phát minh các cảm biến thông minh giúp theo dõi sức khỏe đường ruột và giám sát thực phẩm đông lạnh một cách an toàn.

Cảm biến giúp đo mức glucose trong ruột (trái) và cảm biến báo thực phẩm cấp đông đúng cách (phải).

Nồng độ glucose trong ruột là một chỉ dấu sinh học quan trọng biểu hiện sức khỏe tổng thể của đường tiêu hóa, nhưng việc đo chỉ số này hiện tại cần đặt ống thông xuống cổ họng, gây đau rát và khó chịu. Để giảm mức độ xâm lấn, các nhà khoa học tại Đại học California đã phát triển một cảm biến có thể nuốt vào bụng và cung cấp chỉ số glucose liên tục theo thời gian thực.

Về cấu tạo, cảm biến mới trông như viên thuốc và có kích thước 26mm x 9mm. Nó kết hợp một pin nhiên liệu sinh học với cảm biến sinh học và bọc trong một lớp vỏ polymer. Sau khi nuốt vào bụng, cảm biến sẽ liên tục đo nồng độ glucose trong ruột non, đồng thời sử dụng chính loại đường đó làm nhiên liệu hoạt động.

Vào các mốc thời gian đều đặn, cảm biến sử dụng xung điện từ cường độ thấp truyền dữ liệu xuyên qua mô cơ thể ra ngoài, tới một thiết bị đeo giúp tiếp nhận và giải mã thông tin. Kết quả thử nghiệm trên heo - loài vật có đường tiêu hóa tương tự con người - cho thấy thiết bị đã theo dõi hiệu quả mức glucose trong ruột suốt 14 giờ và truyền dữ liệu ra ngoài sau mỗi 5 giây theo khung giờ nhất định. Sau khi xong nhiệm vụ, nó được thải ra ngoài theo đường tự nhiên.

Nhóm sáng chế cho biết sẽ thu nhỏ cảm biến để phù hợp dùng cho người, cũng như có thể tích hợp thêm nhiều cảm biến khác. Công nghệ này được cho sẽ giúp nâng cao hiểu biết về hoạt động các chất chuyển hóa trong ruột, hướng tới cải thiện sức khỏe và phòng, chống bệnh tật cho con người.

* Trong khi đó, các chuyên gia tại Viện Công nghệ Ý tạo ra một loại cảm biến giúp cảnh báo sản phẩm đông lạnh có được bảo quản an toàn hay không.

Với chiều dài chưa tới 2,5cm, cảm biến được cấu tạo từ sáp ong, có 2 buồng chứa nước ép bắp cải tím và chất điện giải (gồm nước với muối ăn). Thiết bị được gắn các điện cực bằng kim loại. Khi gắn vào thịt được đông lạnh, chất điện giải cũng bị đóng băng, nhưng khi nhiệt độ tăng lên (khiến cả thịt và dung dịch điện giải đều rã đông), chất điện giải sẽ gửi tín hiệu điện đến các điện cực kim loại, làm biến đổi màu nước trong cảm biến từ đỏ thành xanh dương. Phạm vi nhiệt độ mà cảm biến có thể hoạt động nằm trong khoảng từ 0 đến - 50 độ C.

Theo nhóm nghiên cứu, nhà sản xuất có thể sử dụng cảm biến này để đảm bảo rằng thực phẩm được đông lạnh đúng cách trong suốt quá trình vận chuyển và bảo quản, hoặc nó có thể giúp người tiêu dùng nhận biết thực phẩm đông lạnh được bảo quản tốt và an toàn để tiêu thụ.

Cập nhật: 10/12/2022 Báo Cần Thơ