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Sensor überwacht, ob Alkoholiker trocken bleiben
Alkoholiker können künftig beim Entzug rund um die Uhr kontrolliert werden,
ob sie "clean" bleiben. Das macht ein von Forschern der University of California
am Standort San Diego entwickelter Mini-Sensor möglich. Dazu ist lediglich eine Spritze
nötig, weil dieser direkt unter der Haut platziert wird. Der Chip verbraucht extrem
wenig Strom, sodass er sich berührungslos von außen versorgen lässt, etwa von einem
Sender am Handgelenk, der elektromagnetische Wellen aussendet.
Drew
Hall, Professor für Elektrotechnik an der südkalifornischen Hochschule und Leiter
des Entwicklungsteams, hat das System jetzt auf einer Konferenz in San Diego vorgestellt.
Der Sensor ist lediglich einen Kubikmillimeter groß. Er ist überzogen mit einem Enzym,
das ausschließlich mit Alkohol
reagiert. Dabei entsteht ein Nebenprodukt, das elektrochemisch nachgewiesen werden
kann. Das Messergebnis sendet der Sensor an eine Empfangsstation, die auch für die
Stromversorgung zuständig ist. Um die Präzision zu verbessern, sind noch zwei weitere
Sensoren integriert, die Hintergrundsignale und den pH-Wert erfassen.
Die
Forscher erreichten den extrem geringen Stromverbrauch - die Leistungsaufnahme liegt
bei 950 Nanowatt, das ist ein Millionstel dessen, was ein Smartphone benötigt - durch
eine Technik namens "Backscattering", also Rückstreuung. Das Gerät, das der Proband
etwa am Arm trägt, aktiviert den Sensor unter der Haut in regelmäßigen Abständen
berührungslos durch elektromagnetische Wellen. Das löst die Alkoholmessung und das
Senden des Ergebnisses aus. Jede Messkampagne dauert nur drei Sekunden. Auch das
minimiert den Stromverbrauch.
Künftig auch für andere Drogen
Bisher
haben die Forscher das System lediglich im Labor getestet. Der Sensor befand sich
dabei in einem Stück Tiergewebe. Als nächstes sind Tierversuche geplant. Hall und
sein Team wollen den Sensor weiterentwickeln, damit er auch andere Moleküle und Drogen
erfassen kann. Die Alkohol-Version will das Jungunternehmen CARI Therapeutics, das
ebenfalls in San Diego angesiedelt ist, zur Serienreife bringen.
Bisher
lässt sich kaum nachprüfen, ob Patienten bei der Entziehungskur
wirklich trocken bleiben. Atemtests sind möglich, doch sie erfordern die Initiative
des Patienten. Und die Bestimmung des Blutalkohols ist relativ aufwendig. Der Sensor
aber misst kontinuierlich während des gesamten Entzugs, ohne dass zusätzlicher Aufwand
betrieben werden muss.
Artikel vom 12. April 2018
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