皮下传感器的尺寸为0.85×1.5毫米，用于监视直径为19毫米的单分硬币的血液中酒精浓度。 照片：David Baillot /加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院连续监测血液中的酒精浓度是一项重要任务，解决方案可以挽救数百万生命。 如果通过无线数据传输自动进行监视，则可以轻松地将这种传感器连接到汽车控制系统-血液酒精浓度高于允许水平的人将永远不会坐在汽车的方向盘后面。 引擎只是无法启动。
此外，应承运人的要求，此类传感器可以自动将信息发送给执法机构和救护车，以自动响应极端的酒精浓度。 醉酒时犯下了严重的犯罪和自杀行为，这已不是什么秘密了。 这种监视还将挽救许多生命。
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的工程师已经开发出一种
微型植入式超低功率
生物传感器 ，该
传感器可用于酒精的连续长期监测。 该芯片足够小，可以植入到皮肤表面正下方的体内，并由无线可穿戴设备（例如，智能手机，智能手表或其他可穿戴设备）供电。
尺寸为0.85×1.5毫米的微型微电路仅需970纳瓦的功率即可运行。 数据传输是通过
反向散射方法进行的（测量时间-不超过三秒）。 原则上，如此少量的能量可以直接从人体产生：例如，通过分解血液中的糖，或通过微电路的内部和外部电路之间的温差。 或来自各种背景源：振动，无线电波等。 但是在这种情况下，开发人员已实现了从永久性外部发射器获取能量的最简单方法，该发射器可以是任何电子产品或可穿戴电子设备。
传感器与厚度为1.55毫米的一美分硬币的边缘相比。 照片：David Baillot /加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院“这项工作的最终目标是为药物治疗计划中的患者开发一种永久性的，不受干扰的酒精和药物监测装置，”加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院电气工程教授德鲁·霍尔
说 。 Drew Hall还与
无线中心和
可穿戴传感器中心合作 ，所有这些工作都在加利福尼亚大学圣地亚哥分校进行。
成瘾治疗方案中患者的问题之一是缺乏用于连续监测的便利工具。 现在，最常见的测量血液酒精含量的方法是使用呼吸检测仪，而不是笨拙的设备。 要使用它们，您需要与患者联系并寻求帮助，但这并不总是可行且方便的。 另外，呼气测醉器不能给出非常准确的结果，它们可能会被愚弄。 验血是最准确的方法，但必须由合格的专家进行。
作为测量血液中酒精含量的另一种方法，建议在人体上使用内置酒精传感器的特殊纹身，但它们并非没有缺点。 这种纹身很容易去除-只能一次性使用（也就是说，纹身本身是临时的）。 根据新传感器的开发人员的说法，皮下注射是长期和准确监测血液中酒精含量长达数月甚至数年的最可靠选择。
皮下传感器与一分钱的价格相比，活检针的尖端的尺寸为16G（1.65 mm）。 照片：David Baillot /加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院将体积约为一立方毫米的生物传感器芯片插入皮肤下，进入包围人体细胞的组织液中。 传感器涂有
酒精氧化酶（EC 1.1.3.13） 。 该酶选择性地与酒精相互作用，产生可以被电化学检测的内脏。 电信号被无线传输到相邻的可穿戴设备（例如智能手表），该设备也充当芯片的无线电源。 芯片上的两个附加传感器可测量背景信号和pH值，以改善酒精浓度读数。 低压稳压器使用安培法和电位计法，其灵敏度分别为2.5纳安和0.5毫伏。
该芯片已经在实验室中在猪皮肤层下的稀释人类血清中的乙醇混合物中进行了测试。 现在，科学家计划对活猪进行实验。 发明人为此技术申请了专利。
2018年4月10日在圣地亚哥举行的
IEEE定制集成电路会议上发表了科学文章
“用于连续酒精监测的亚1μW多参数可注射生物模拟” 。