E-tattoo mostrará el grado de intoxicación

Se creó por primera vez un dispositivo portátil que determina rápidamente el contenido de alcohol en la sangre.



Ilustración: Universidad de California, San Diego Los

ingenieros de la Universidad de California, San Diego diseñaron un dispositivo muy útil . Es útil para muchos hombres y mujeres que se encuentran en una situación difícil durante el fin de semana y se ven obligados a envenenar el cuerpo con bebidas que contienen alcohol. El dispositivo es un sensor electrónico flexible y un tatuaje que mide con precisión el nivel de alcohol en la sangre (por sudor) y transfiere información a una computadora portátil, teléfono inteligente u otro dispositivo móvil a través de Bluetooth.

Según los inventores, los médicos u oficiales de policía pueden usar dicho sensor para el monitoreo continuo no invasivo de ciudadanos individuales a los que se les prohíbe beber alcohol en grandes cantidades. En una sociedad totalitaria, uno puede imaginar que tales tatuajes se darán a todos los conductores al obtener una licencia, y el automóvil simplemente se negará a arrancar si el nivel de alcohol en la sangre de una persona es superior al valor permitido.


Foto: Universidad de California, San Diego.

El dispositivo consiste en 1) un tatuaje temporal que se "adhiere" a la piel, estimula la sudoración y determina el contenido de alcohol de forma electroquímica; 2) una placa electrónica que está unida con un imán al tatuaje y puede transmitir información a través de Bluetooth.

Los inventores son Joseph Wang, profesor de nanoingeniería en la Universidad de California, San Diego, y Patrick Mercier, profesor de ingeniería eléctrica.

“Una gran cantidad de accidentes de tránsito se deben a conducir ebrio. Esta tecnología proporciona una forma precisa, conveniente y rápida de rastrear la cantidad de alcohol consumida para evitar conducir bajo la influencia de esta sustancia ", diceProfesor Wang Sugiere que el sistema de encendido del automóvil se puede integrar a través de Bluetooth con un sensor desarrollado. Si no es realista implementar un sistema de este tipo para todos los automóviles, pero se puede instalar de acuerdo con una orden judicial en los automóviles de los conductores que hayan sido condenados por conducir ebrio. Quizás esto ayudará a salvar vidas humanas.

Además de las aplicaciones automotrices, dicho dispositivo es simplemente útil para el autocontrol, ya que muestra claramente la cantidad de alcohol consumido. El teléfono inteligente puede emitir una señal vibratoria o audible cuando alcanza el nivel establecido. El sistema será útil para el monitoreo remoto del comportamiento del esposo / esposa, o puede usarse para una variedad de juegos de alcohol y competencias en línea.

Por lo general, el contenido de alcohol en la sangre se mide usando un alcoholímetro por el contenido de etanol en el vapor de aire exhalado, pero esta no es una prueba muy precisa que pueda dar falsos positivos. Por ejemplo, una medición inmediatamente después de tomar una bebida alcohólica muestra un nivel sobreestimado en comparación con el contenido real de alcohol en sangre. Además, un alcoholímetro de este tipo se puede engañar fácilmente si se enjuaga la boca antes de revisar o usar un ambientador.

En años anteriores, se hicieron intentos para desarrollar sensores portátiles que midan de manera confiable los niveles de alcohol en la sangre, pero estos dispositivos (SCRAM y Giner WrisTAS) tuvieron un inconveniente significativo: el tiempo de prueba fue demasiado largo en comparación con los alcoholímetros estándar (de media hora a dos horas)[1] [2] . Un dispositivo compacto que monitorea en tiempo real se volvería extremadamente popular, lo que llevó a los autores de esta invención a realizar investigaciones.

El dispositivo desarrollado contiene un tatuaje temporal a través del cual se inyecta pilocarpina en la piel para estimular la transpiración, y luego el contenido de alcohol se determina por iontoforesis y amperometría. El sudor entra en contacto con un electrodo recubierto con una enzima alcohol oxidasa que reacciona selectivamente al etanol para producir peróxido de hidrógeno, que se determina por el método electroquímico.


Ilustración: Universidad de California, San Diego

El biosensor desarrollado demuestra una respuesta extremadamente selectiva y precisa al etanol. La información se recibe en una placa electrónica en forma de pulsos eléctricos. Los datos se transmiten al dispositivo móvil utilizando un transmisor inalámbrico.


Foto: Universidad de California, San Diego

“Lo que es nuevo en nuestro método es que el usuario no necesita hacer ejercicio ni sudar. Una persona instala el dispositivo, y después de unos minutos [después de unos 15 minutos] recibe lecturas que se correlacionan bien con el contenido de alcohol en su sangre. Hasta ahora, tales dispositivos no han existido ", dice el profesor Mercier.

El dispositivo fue probado en 9 voluntarios que tomaron una cantidad diferente de alcohol, en todos los casos las lecturas fueron relativamente precisas. El dispositivo funciona muy bien independientemente del movimiento de los medios.

Ahora los investigadores han establecido la tarea de mejorar el dispositivo para que pueda funcionar y medir el contenido de alcohol en la sangre continuamente durante 24 horas.


Foto: Universidad de California, San Diego

El contenido de alcohol en sangre es información muy importante porque el comportamiento humano y la vida dependen directamente de esta concentración. El contenido de alcohol se mide en ppm (‰, milésimas de volumen). Por ejemplo, una concentración de 1.0 ‰ (ppm) significa que 1 litro de etanol puro y 999 mililitros de sangre real están contenidos en un litro de sangre.

Las consecuencias del envenenamiento por alcohol de diversa gravedad se muestran en la tabla .

Efectos de diferentes niveles de alcohol en sangre
Nivel de alcohol en sangre (contenido, ‰)ComportamientoViolaciones
0.2-0.29
  • El comportamiento promedio es
    normal

  • Manifestaciones ocultas que
    pueden detectarse mediante pruebas especiales.

0.30-0.59
  • Euforia moderada
  • Relajación
  • Sentimiento de alegría
  • Hablador
  • Restricción inferior

  • Concentración

0.6-0.9
  • Sensación aburrida
  • Desinhibición
  • Extroversión

  • Razonamiento
  • Profundidad de percepción
  • Visión periférica
  • Adaptación del alumno a la luz.

1.0-1.9
  • Sobreexpresividad
  • Variabilidad de las emociones
  • Ira o tristeza
  • Furia
  • Disminución de la libido

  • Reflejos
  • Tiempo de reacción
  • Habilidades motrices básicas
  • Capacidad para controlar el movimiento (aparece una marcha asombrosa)
  • Discurso arrastrado
  • Erección (en hombres, temporalmente)
  • La probabilidad de intoxicación temporal por alcohol

2.0-2.9
  • Estupor
  • Pérdida de comprensión
  • Habilidades sensoriales debilitadas
  • Probabilidad de pérdida de conciencia.


3.0-3.9
  • Inhibición severa de las funciones del sistema nervioso central.
  • Pérdida de conciencia
  • Posibilidad de muerte

  • Control de la micción
  • Aliento
  • Sensación de equilibrio (pérdida completa)
  • Latido del corazón

4.0-5.0
  • Pérdida completa del control del comportamiento.
  • Pérdida de conciencia
  • Probabilidad de muerte

  • Aliento
  • Latido del corazón
  • Control de movimiento de la pupila (nistagmo)

> 5.0
  • Alto riesgo de envenenamiento.
  • Posibilidad de muerte


El trabajo científico "Monitoreo no invasivo del alcohol utilizando un sistema portátil basado en un tatuaje con un biosensor de iontoforesis" se publicó el 12 de julio de 2016 en la revista ACS Sensors (doi: 10.1021 / acssensors.6b00356).


[1] Swift, RM; Martin, CS; Swette, L. Laconti, A .; Kackley, N. Estudios sobre un sensor de alcohol transdérmico, electrónico y portátil. Alcohol Clin. Exp. Res. 1992, 16, 721-725. Volver al articulo

[2] Leffingwell, TR; Cooney, NJ; Murphy, JG; Luczak, S.; Rosen, G .; Dougherty, DM; Barnett, NP Monitoreo objetivo continuo del consumo de alcohol: medición del siglo XXI utilizando sensores transdérmicos. Alcohol Clin. Exp. Res.2013. 37, 16-22. Volver al articulo

Source: https://habr.com/ru/post/es396693/


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