นักวิจัยจาก Washington State University พัฒนาเซ็นเซอร์ที่ใช้พลังงานจากน้ำตาลเพื่อตรวจจับ, ป้องกันโรค

นักวิจัยจาก Washington State University ได้พัฒนาวัสดุเทียม, เซ็นเซอร์เชื้อเพลิงชีวภาพที่ทำงานบนน้ำตาลและสามารถตรวจสอบสัญญาณทางชีวภาพของร่างกายเพื่อตรวจจับ, ป้องกันและวินิจฉัยโรค. ทีมวิจัยข้ามสาขาวิชาที่นำโดย Subhanshu Gupta, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ในคณะวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์ของ WSU, ได้พัฒนาเซ็นเซอร์ที่ใช้น้ำตาล, ที่, เปิดใช้งานโดยเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพ, เก็บเกี่ยวกลูโคสจากของเหลวในร่างกายเพื่อทำงาน.

ทีมวิจัยได้สาธิตการบูรณาการเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อประมวลผลสัญญาณทางสรีรวิทยาและชีวเคมีด้วยความไวสูง.

ผลงานของพวกเขาเพิ่งได้รับการตีพิมพ์ใน ธุรกรรม IEEE เกี่ยวกับวงจรและระบบ วารสาร.

ศาสตราจารย์ Su Ha และ Alla Kostyukova จาก Gene and Linda School of Chemical Engineering and Bioengineering, นำการออกแบบเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพ.

เซ็นเซอร์ตรวจจับโรคยอดนิยมหลายตัวมีทั้งแบบนาฬิกา, ซึ่งจำเป็นต้องชาร์จใหม่, หรือแผ่นแปะที่สวมบนผิวหนัง, ซึ่งเป็นเพียงผิวเผินและฝังตัวไม่ได้. เซ็นเซอร์ที่พัฒนาโดยทีม WSU ยังสามารถขจัดความจำเป็นในการแทงนิ้วเพื่อทดสอบโรคบางชนิดได้, เช่นโรคเบาหวาน.

“ร่างกายมนุษย์บรรทุกเชื้อเพลิงจำนวนมากในของเหลวในร่างกายโดยผ่านระดับน้ำตาลในเลือดหรือแลคเตทรอบผิวหนังและปาก,คุปตะกล่าว. “การใช้เซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพเป็นการเปิดประตูสู่การใช้ร่างกายเป็นเชื้อเพลิงที่มีศักยภาพ”

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในเซ็นเซอร์ใช้การออกแบบและการผลิตที่ล้ำสมัยเพื่อใช้พลังงานเพียงไม่กี่ไมโครวัตต์ในขณะที่มีความไวสูง. การเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้กับเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพทำให้มีประสิทธิภาพมากกว่าอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่แบบเดิมๆ, คุปตะกล่าว. เนื่องจากต้องอาศัยกลูโคสในร่างกาย, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์สามารถขับเคลื่อนได้อย่างไม่มีกำหนด. ดังนั้น, parser สังเกตวิดีโอคำบรรยาย, เซ็นเซอร์สามารถทำงานกับน้ำตาลที่ผลิตใต้ผิวหนังได้.

แตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้กันทั่วไป, เซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพก็ไม่เป็นพิษโดยสิ้นเชิงเช่นกัน, ทำให้มีแนวโน้มมากขึ้นที่จะปลูกฝังให้กับผู้คน, เขาพูดว่า. นอกจากนี้ยังมีความเสถียรและความไวมากกว่าเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพทั่วไป.

นักวิจัยกล่าวว่าเซ็นเซอร์ของพวกเขาสามารถผลิตได้ในราคาถูกผ่านการผลิตจำนวนมาก, โดยใช้ประโยชน์จากการประหยัดจากขนาด.

ขณะที่เซ็นเซอร์ได้รับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ, นักวิจัยหวังที่จะทดสอบและสาธิตพวกมันในเส้นเลือดฝอย, ซึ่งจะต้องได้รับการอนุมัติตามกฎระเบียบ. นักวิจัยยังกำลังทำงานเพื่อปรับปรุงและเพิ่มการส่งออกพลังงานของเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพอีกด้วย.

“นี่เป็นการนำเทคโนโลยีสำหรับการสร้างเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อันซับซ้อนของเรามารวมกัน,คุปตะกล่าว. “เป็นการแต่งงานที่ดีมากที่สามารถใช้ได้กับหลาย ๆ คนในอนาคต”

แหล่งที่มา: news.wsu.edu, โดย สิทธัตถ์ วอดนาลา