E-tatuagem mostrará o grau de intoxicação

Um dispositivo vestível foi criado pela primeira vez, que determina rapidamente o teor de álcool no sangue



Ilustração: Universidade da Califórnia, San Diego Os

engenheiros da Universidade da Califórnia, San Diego, projetaram um dispositivo muito útil . É útil para muitos homens e mulheres que estão em uma situação difícil no fim de semana e são forçados a envenenar o corpo com bebidas que contêm álcool. O dispositivo é um sensor eletrônico flexível e uma tatuagem que mede com precisão o nível de álcool no sangue (por suor) e transfere informações para um laptop, smartphone ou outro dispositivo móvel via Bluetooth.

De acordo com os inventores, esse sensor pode ser usado por médicos ou policiais para monitoramento não invasivo contínuo de cidadãos individuais que são proibidos de beber álcool em grandes quantidades. Em uma sociedade totalitária, pode-se imaginar que essas tatuagens serão dadas a todos os motoristas após a obtenção de uma licença, e o carro simplesmente se recusará a dar partida se o nível de álcool no sangue de uma pessoa for maior que o valor permitido.


Foto: Universidade da Califórnia, San Diego

O dispositivo consiste em 1) uma tatuagem temporária que "gruda" na pele, estimula a transpiração e determina o teor de álcool de maneira eletroquímica; 2) uma placa eletrônica conectada com um ímã à tatuagem e pode transmitir informações via Bluetooth.

Os inventores são Joseph Wang, professor de nanoengenharia da Universidade da Califórnia, em San Diego, e Patrick Mercier, professor de engenharia elétrica.

“Um grande número de acidentes de trânsito é causado por dirigir embriagado. Essa tecnologia fornece uma maneira precisa, conveniente e rápida de rastrear a quantidade de álcool consumida, a fim de evitar dirigir sob a influência dessa substância ”, dizProfessor Wang. Ele sugere que o sistema de ignição do carro possa ser integrado via Bluetooth com um sensor desenvolvido. Se não for realista implementar esse sistema para todos os carros, mas ele pode ser instalado por ordem judicial nos carros dos motoristas que já foram condenados por dirigir embriagado. Talvez isso ajude a salvar vidas humanas.

Além das aplicações automotivas, esse dispositivo é simplesmente útil para automonitoramento, pois mostra claramente a quantidade de álcool consumida. O smartphone pode emitir um sinal vibratório ou audível quando atingir o nível definido. O sistema será útil para o monitoramento remoto do comportamento do marido / esposa, ou pode ser usado para uma variedade de jogos de álcool e competições online.

Normalmente, o teor de álcool no sangue é medido usando um bafômetro pelo teor de etanol nos vapores do ar expirado, mas esse não é um teste muito preciso que pode dar falsos positivos. Por exemplo, uma medida imediatamente após tomar uma bebida alcoólica mostra um nível superestimado em comparação com o teor real de álcool no sangue. Além disso, esse bafômetro pode ser facilmente enganado se você lavar a boca antes de verificar ou usar um purificador de ar.

Em anos anteriores, foram feitas tentativas para desenvolver sensores vestíveis que medem de forma confiável os níveis de álcool no sangue, mas esses dispositivos (SCRAM e Giner WrisTAS) tiveram uma desvantagem significativa: o tempo de teste foi muito longo comparado aos bafômetros padrão (de meia hora a duas horas)[1] [2] . Um dispositivo compacto que monitora em tempo real se tornaria extremamente popular, o que levou os autores desta invenção a realizar pesquisas.

O dispositivo desenvolvido contém uma tatuagem temporária através da qual a pilocarpina é injetada na pele para estimular a transpiração e, em seguida, o teor de álcool é determinado por iontoforese e amperometria. O suor entra em contato com um eletrodo revestido com uma enzima álcool oxidase que reage seletivamente ao etanol para produzir peróxido de hidrogênio, que é determinado pelo método eletroquímico.


Ilustração: Universidade da Califórnia, San Diego

O biossensor desenvolvido demonstra uma resposta extremamente seletiva e precisa ao etanol. As informações são recebidas em uma placa eletrônica na forma de pulsos elétricos. Os dados são então transmitidos para o dispositivo móvel usando um transmissor sem fio.


Foto: Universidade da Califórnia, San Diego

“O que mais há de novo em nosso método é que o usuário não precisa se exercitar ou suar. Uma pessoa instala o dispositivo e, após alguns minutos [após cerca de 15 minutos], recebe leituras que se correlacionam bem com o teor de álcool no sangue. Até agora, esses dispositivos não existiam ”, diz o professor Mercier.

O dispositivo foi testado em 9 voluntários que tomaram uma quantidade diferente de álcool - em todos os casos, as leituras eram relativamente precisas. O dispositivo funciona muito bem, independentemente do movimento da mídia.

Agora, os pesquisadores definiram a tarefa de melhorar o dispositivo para que ele possa trabalhar e medir o teor de álcool no sangue continuamente por 24 horas.


Foto: Universidade da Califórnia, San Diego

O conteúdo de álcool no sangue é uma informação muito importante porque o comportamento e a vida humanos dependem diretamente dessa concentração. O teor de álcool é medido em ppm (‰, milésimos de volume). Por exemplo, uma concentração de 1,0 ‰ (ppm) significa que 1 mililitro de etanol puro e 999 mililitros de sangue real estão contidos em um litro de sangue.

As consequências do envenenamento por álcool de gravidade variável são mostradas na tabela .

Efeitos de diferentes níveis de álcool no sangue
Nível de álcool no sangue (conteúdo, ‰)ComportamentoViolações
0,2-0,29
  • O comportamento médio é
    normal

  • Manifestações ocultas que
    podem ser detectadas por testes especiais

0,30-0,59
  • Euforia moderada
  • Relaxamento
  • Sentimento de alegria
  • Conversação
  • Menor restrição

  • Concentração

0,6-0,9
  • Sensação de tédio
  • Desinibição
  • Extroversão

  • Raciocínio
  • Profundidade de percepção
  • Visão periférica
  • Adaptação do aluno à luz

1.0-1.9
  • Expressividade excessiva
  • Variabilidade das emoções
  • Raiva ou tristeza
  • Fúria
  • Diminuição da libido

  • Reflexos
  • Tempo de reação
  • Habilidades motoras básicas
  • Capacidade de controlar o movimento (uma marcha impressionante é exibida)
  • Fala arrastada
  • Ereção (nos homens, temporariamente)
  • A probabilidade de intoxicação temporária por álcool

2.0-2.9
  • Stupor
  • Perda de compreensão
  • Habilidades sensoriais enfraquecidas
  • Probabilidade de perda de consciência


3.0-3.9
  • Inibição grave das funções do sistema nervoso central
  • Perda de consciência
  • Possibilidade de morte

  • Controle de micção
  • Respiração
  • Sensação de equilíbrio (perda completa)
  • Batimento cardíaco

4.0-5.0
  • Perda completa de controle de comportamento
  • Perda de consciência
  • Probabilidade de morte

  • Respiração
  • Batimento cardíaco
  • Controle do Movimento do Aluno (Nistagmo)

> 5,0
  • Alto risco de envenenamento
  • Possibilidade de morte


O trabalho científico “Monitoramento não invasivo de álcool usando um sistema vestível baseado em uma tatuagem com um biosensor na iontoforese” foi publicado em 12 de julho de 2016 na revista ACS Sensors (doi: 10.1021 / acssensors.6b00356).


[1] Swift, RM; Martin, CS; Swette, L.; Laconti, A.; Kackley, N. Estudos sobre um sensor de álcool transdérmico, eletrônico e vestível. Álcool Clin. Exp. Res. 1992, 16, 721-725. Voltar ao artigo

[2] Leffingwell, TR; Cooney, NJ; Murphy, JG; Luczak, S.; Rosen, G.; Dougherty, DM; Barnett, NP Monitoramento objetivo contínuo do uso de álcool: medição do século XXI usando sensores transdérmicos. Álcool Clin. Exp. Res. 2013. 37, 16-22. Voltar ao artigo

Source: https://habr.com/ru/post/pt396693/


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