Хората, арестувани за DUI или други нарушения, свързани с алкохол, понякога се нареждат да носят така наречените гривни SCRAM (сигурно непрекъснато дистанционно наблюдение на алкохол). Устройството, което обикновено се носи на глезена, може да открие консумацията на алкохол през кожата, предупреждавайки органите, ако потребителят е нарушил изпитанието си чрез пиене. Пациентите в рехабилитационните програми често също се подлагат на мониторинг на алкохола, често чрез редовни дихателни препарати или кръвни тестове. Но гривните от SCRAM са тромави и понякога смущаващи, а тестовете изискват редовни посещения.
Екип от учени от Калифорнийския университет в Сан Диего излезе с потенциална алтернатива: мъничък имплантируем чип. Биосензорът с един кубичен милиметър се инжектира под кожата и се захранва от носимо устройство като smartwatch.
„В момента този чип може да бъде полезен за мониторинг на алкохол по време на програми за лечение или отклоняване“, казва Дрю Хол, професор по електротехника в инженерното училище на UC San Diego в Jacobs School of Engineering, който ръководи проекта. „Въпреки това, това е платформа технология, която смятаме, че може да се разшири до много други области на лечение и мониторинг на злоупотребата с вещества и в крайна сметка други мониторинг на болестта.“
Екипът на Хол представи своите изследвания на конференцията за интегрирани схеми по поръчка IEEE 2018 в Сан Диего по-рано този месец.
Чипът съдържа сензор, покрит с алкохолна оксидаза, ензим, който, когато срещне алкохол, генерира страничен продукт. Когато сензорът открие страничния продукт, той предава безжичен сигнал към носимия, който захранва чипа. След това това може да се предаде на лекари, рехабилитационни програми, служители на реда или други. Други сензори на чипа измерват фоновите сигнали и нивата на pH, за да направят показанията на нивото на алкохол в кръвта по-точни.
Чипът изразходва само малко количество енергия - 970 нановата, около милион пъти по-малко от мощността, която смартфонът използва за извършване на телефонно обаждане. Това намалява риска от генериране на топлина вътре в тялото, което е потенциално вредно. Изследователите тествали чипа in vitro, имитирайки планираната среда, използвайки алкохол в разреден човешки серум под слоеве от свиня кожа.
Екипът казва, че чипът има редица предимства пред традиционните системи за контрол на алкохола. За разлика от гривните SCRAM, той е напълно ненатрапчив. Той е потенциално по-точен от дихателния апарат и не изисква потребителят да посещава клиника като кръвен тест. Има и някои нови временни сензори на базата на татуировки, но те са само за еднократна употреба и могат лесно да бъдат премахнати.
Една от най-предизвикателните части на процеса на разработка е просто размерът на чипа, казва Хол.
„Този чип е наистина малък и с него е трудно да се работи“, казва той. „Въпреки че разполагах с лаборатория, пълна с оборудване за други мои изследователски проекти, трябваше да закупим няколко броя високоспециализирана техника за този проект, просто поради размера и ограниченията при работа.“
Следващата стъпка ще бъде да подобрите живота на сензора. Има някои видове сензори, като непрекъснати глюкозни монитори, които могат да издържат около две години, а екипът се надява да постигне подобен живот. През следващите няколко години екипът ще проведе проучвания върху животни и след това се надяваме да преминем към изпитания на хора.
Според Националния институт за злоупотреба с алкохол и алкохолизъм в Националните здравни институти около 15, 1 милиона възрастни американци на възраст 18 и повече години имат нарушение на употребата на алкохол. Това включва около 8, 4 процента от мъжете и 4, 2 процента от жените. Около 88 000 американци умират от каузи, свързани с алкохол всяка година, включително близо 10 000 убити при катастрофи при шофиране в нетрезво състояние.
„Вярвам, че системите за мониторинг на алкохола имат полза само ако представляват малка част от плана за подкрепа за хора, които се опитват да се възстановят от алкохолната зависимост“, казва Майк Делани, съветник по наркомании, който е работил с рехабилитационни програми във Великобритания и на други места.
Делани смята, че системите се използват най-добре като част от рехабилитационна програма, а не като наказание.
"Тревогата ми относно имплантируемото устройство е, че то се превръща в правно възпиращо средство срещу хора, извършили престъпления, свързани с алкохол или наркотици, и се използва като част от присъдата, като по този начин става наказание, а не лечение", казва той. „Пристрастяването трябва да се третира като здравословен проблем, а не като криминален проблем.“
