Theo dõi sức khỏe, cảnh báo bệnh tật nhờ bộ cảm biến da giống y hệt các hình xăm nghệ thuật

25/07/2019

Nhóm các nhà khoa học Đại học kỹ thuật Munich (Đức) vừa phát triển thành công bộ cảm biến da có khả năng lưu lại vĩnh viễn như hình xăm nghệ thuật.

Để tạo nên bộ cảm biến da nói trên, thay vì loại mực xăm thông thường, các nhà khoa học đề xuất tiêm vào da loại hỗn hợp với phép đo màu (colorimetric mixture). Các vùng da với sắc tố thay đổi màu sắc khi độ pH máu hoặc các chỉ số sức khỏe khác thay đổi.

Thợ xăm sẽ đưa mực trực tiếp vào lớp hạ bì (dermis), một lớp mô dày khoảng 1mm chứa các dây thần kinh, mạch máu và nang lông. Kim xăm làm thủng lớp biểu bì (epidermis), lớp trên cùng của da và giải phóng các sắc tố vào lớp hạ bì bên dưới, nơi các sắc tố tạo nên màu da vĩnh viễn.

Khi hỗn hợp với phép đo màu được tiêm vào da, nó có thể phản ứng với những thay đổi của môi trường bên ngoài và những biến đổi về nồng độ của các hợp chất chuyển hóa trong cơ thể.

Ví dụ như khi các nhà khoa học phát triển một số bộ cảm biến bằng cách sử dụng loại mực nhạy cảm. Trước tiên là bộ cảm biến nhạy cảm với những thay đổi về độ pH (độ axit). Hỗn hợp được bôi lên da bao gồm thuốc nhuộm methyl đỏ, bromothymol xanh và phenolphthalein. Khi hỗn hợp được bôi lên mảnh da heo (dùng làm mẫu thử), hình mẫu chuyển từ màu vàng sang màu xanh lá cây nếu độ pH thay đổi từ 5 thành 9.

Hai hỗn hợp khác rất nhạy cảm với đường và albumin (chỉ số phản ánh tình trạng của gan và thận). Những hỗn hợp này hoạt động khi xảy ra các phản ứng enzyme của glucose oxyase và peroxidase. Tùy thuộc vào nồng độ glucose, những phản ứng này dẫn đến sự thay đổi cấu trúc của sắc tố hữu cơ và chuyển màu từ vàng sang xanh đậm.

Bộ cảm biến da trông giống như những hình xăm có khả năng theo dõi sức khỏe. Ảnh: Medical Express

Theo các nhà khoa học, hình xăm cảm biến như vậy có thể cho phép theo dõi bệnh nhân vĩnh viễn bằng cách sử dụng một kỹ thuật đơn giản với chi phí thấp. Với sự phát triển của các cảm biến đo màu phù hợp, kỹ thuật cũng có thể cải tiến để ghi lại nồng độ chất điện giải và mầm bệnh hoặc độ mất nước của bệnh nhân.

Trước đó, các nhà khoa học Mỹ và Bồ Đào Nha mới đây đã sáng tạo ra một loại “hình xăm điện tử” có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống từ theo dõi sức khỏe, hỗ trợ người khuyết tật (điều khiển chân tay giả), kích thích lưu thông máu đến cả bảo vệ hệ thần kinh.

“Hình xăm” nêu trên thực chất chỉ là một mạch điện tử được thiết kế hình dạng giống như một hình xăm. Thiết bị này đã được nghiên cứu và phát triển bởi các nhà khoa học của trường Đại học Coimbra (Bồ Đào Nha) hợp tác với các nhà khoa học thuộc Viện Carnegie Mellon ở Pittsburgh, bang Pennsylvania (Mỹ).

Với “hình xăm” điện tử này, nó có thể tương tác với cơ thể dễ dàng hơn đối với các thiết bị điện tử khác. Do thiết bị có thể cấy dưới da và dán trên bề mặt của não nên hoạt động của “hình xăm” này sẽ giống như một thiết bị điện tử có tích hợp tính năng bluetooth. Thành phần chính của “hình xăm” điện tử là hỗn hợp nano bạc.

Trong “hình xăm” trên còn chứa tính chất cơ học tương tự như các loại vải chịu lực. Với tính năng linh hoạt, những hình xăm này vẫn có thể hoạt động bình thường khi nó bị uốn cong, gấp lại, xoắn, và thậm chí bị biến dạng trên 30% (độ co giãn bình thường của da con người). Nó còn phù hợp cả khi được dán trên bề mặt 3D có độ cong như mô hình bộ não.

Theo: vietq.vn

Các tin đã đưa ngày: