Отслеживание в режиме реального времени состава пищи и напитков, поступающих в организм, может облегчить работу врачей и упростить проведение клинических исследований, однако технически это довольно сложно. Помочь может разработанный исследователями из Университета Тафтса (штат Массачусетс, США) миниатюрный сенсор, который крепится прямо на зуб и по беспроводному каналу передает данные на мобильное устройство – смартфон, планшет или ноутбук. Готовый прототип анализирует химический состав пищи и напитков: оценивает содержание глюкозы, поваренной соли и этилового спирта. Статья с описанием устройства готовится к публикации в журнале Advanced Materials.
«Умная» наклейка на зуб не первое устройство, призванное отслеживать поступление в организм питательных веществ. В 2014 году это предложили делать с помощью акустических датчиков и алгоритма, по звуку жевания распознающего тип и количество пищи. Такое носимое устройство должно было принять форму наушника; до вывода устройства на рынок дело не дошло. Были и прототипы с химическими сенсорами, однако они отличались громоздкостью и требовали замены реагентов. От своих предшественников «умная» наклейка отличается компактностью и более широким спектром возможностей.
Авторы работы отмечают, что в будущем аппарат можно дополнить датчиками присутствия других соединений, например витаминов, солей микроэлементов и токсичных веществ, а также датчиками температуры, кислотности среды и других физиологических показателей.
Размеры «умной» наклейки составляют 2х2 мм. Устройство плоское и гибкое и легко адаптируется к неровностям зубной эмали. Передача данных осуществляется не постоянно, а только по запросу: маленькая антенна, встроенная в прибор, принимает радиосигнал от управляющего устройства и отдает всей системе команду приступить к анализу.
Сенсор состоит из трех слоев: центральный работает, как губка, и абсорбирует анализируемое вещество; два верхних слоя, представляющих собой квадратные рамки из золотой проволоки, принимают и передают радиосигналы. Изменение солевого состава, содержания сахара или этанола меняет проводимость центрального слоя и, соответственно, частоту и длину излучаемой устройством волны; по этим изменениям алгоритм на мобильном устройстве определяет, какие вещества вошли в контакт с сенсором.