Thiết Bị Giám Sát Đường Huyết Tích Hợp Trong Vỏ Smartphone

Bạn có tin chỉ mất 20s, bạn có thể đo lượng đường huyết chính xác bằng một chiếc Smartphone. Điều đó hoàn toàn có thể thực hiện được, khi cấc nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học California (San Diego) đã phát triển một máy đo lượng đường huyết được tích hợp trong một chiếc Smartphone, và trong tương lai không xa nó sẽ trở thành một phần thiết yếu trong sản xuất Smartphone.

Theo tổ chức Y tế thế giới WTO, hiện nay toàn cầu có khoảng 442 triệu người mắc tiểu đường, chiếm 8,2% dân số thế giới – theo thống kê mới nhất năm 2014.  Dự kiến số người tiểu đường sẽ tăng lên 642 triệu người vào năm 2040. Điều khó khăn đối với các bệnh nhân tiểu đường luôn phải cần các thiết bị đo đường huyết đi kèm. Vì vậy, các kỹ sư của Đại học California (San Diego) đã phát triển một ứng dụng điện thoại thông minh và ứng dụng có thể làm cho bệnh nhân dễ dàng ghi lại và theo dõi lượng đường trong máu, cho dù họ đang ở nhà hoặc đang di chuyển.

Giáo sư Patrick Mercier tại UC San Diego, cho biết: "Việc kết hợp cảm biến đường huyết trong điện thoại thông minh sẽ làm giảm nhu cầu bệnh nhân mang theo một thiết bị đo đường huyết riêng biệt. Một lợi ích bổ sung nữa là khả năng tự động lưu giữ, xử lý và gửi dữ liệu đường huyết từ điện thoại tới trung tâm chăm sóc sức khỏe hoặc dịch vụ đám mây".

Thiết bị Gphone đo đường huyết

Thiết bị đó được gọi là Gphone, được phát triển bởi Patrick Mercier, một giáo sư về kỹ thuật điện và máy tính và Jospeph Wang, giáo sư về kỹ thuật nano cùng với các đồng nghiệp của họ tại Trường Kỹ thuật Jacobs UCSD. Sản phẩm này của họ cũng đã được đăng trên một bài báo trên tạp chí Biosensors and Bioelectronics.

GPhone bao gồm hai phần. Phần thứ nhất là một ốp điện thoại in theo công nghệ 3D lắp vừa cho điện thoại thông minh của bạn. Ở góc ốp được tích hợp một cảm biến vĩnh cửu và có thể tái sử dụng. Phần thứ hai được làm từ các viên thuốc chứa enzyme được gắn với thiết bị nhờ từ tính. Tuy nhiên, những viên này chỉ có thể được sử dụng một lần. Chúng được gắn trên thân của một bút cảm biến in bằng công nghệ 3D được lắp vào một bên thân ốp.

Góc ốp được tích hợp một cảm biến vĩnh cửu và có thể tái sử dụng

Để đo lượng đường trong máu, trước tiên bạn nhét một viên thuốc vào cảm biến để kích hoạt nó. Sau đó, bạn cần giọt một mẫu máu trên đầu của cây bút. Bộ cảm biến sẽ không chỉ đo lượng đường trong máu mà còn truyền tải thông tin qua Bluetooth tới một ứng dụng Android được cài sẵn trên điện thoại của bạn để cho ra các thông số hiển thị trên phần mềm này. Thời gian cho mỗi lần kiểm tra như vậy chỉ vỏn vẹn trong khoảng 20 giây.

Một khi quá trình kiểm tra hoàn tất, viên nén đã qua sử dụng phải được lấy ra và bỏ đi. Theo đó, cảm biến sẽ bị tắt. Theo thiết kế hiện tại, bút cảm biến có thể thực hiện lên đến 30 lần đo trước khi nó cần sạc lại.

Chỉ mất khoảng 20s để đo lượng đường huyết khi sử dụng Gphone

Nguyên lý hoạt động của Gphone như sau: Các viên thuốc được sử dụng có chứa enzym glucose oxidase. Loại enzyme này khi phản ứng với glucose thì sẽ cho ra một tín hiệu điện có thể được đo bằng cảm biến gắn trên GPhone. Cường độ các tín hiệu điện này tỷ lệ thuận với nồng độ đường trong máu.

Bo mạch in

Jospeph Wang nói rằng: "Hệ thống này rất linh hoạt có thể dễ dàng phát hiện các chất khác để sử dụng trong các ứng dụng y tế, môi trường và quốc phòng. Hệ thống lưu trữ một số lượng lớn dữ liệu để người dùng có thể theo dõi các chúng trong khoảng thời gian dài. Tuy nhiên, cần phải tốn thêm chi phí. Mặc dù bộ cảm biến đường huyết có thể tái sử dụng và các bộ phận in 3D không đắt tiền, nhưng các viên thuốc nạp có thể tốn kém hơn một chút so với các que thử trong bộ dụng cụ theo dõi glucose ngày nay. Nhóm nghiên cứu cũng đang cố gắng thực hiện ý tưởng trong tương lai có thể tích hợp cảm biến đường huyết trực tiếp vào điện thoại thông minh chứ không phải trong vỏ điện thoại.

Đây không phải là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu tạo ra một thiết bị kiểu như vậy. Tuy nhiên, trong các thiết bị đo đường huyết trước đây thì các enzyme được thiết kế cố định trên các thiết bị cảm biến. Điều này đặt ra vấn đề là sau nhiều lần sử dụng, các enzyme này sẽ không còn nữa. Điều này có nghĩa là các cảm biến sẽ dừng hoạt động sau một vài lần thử và cần phải được thay thế hoàn toàn. Tại thời điểm này, GPhone chỉ mới được phát triển ở dạng concept và chưa có mặt trên thị trường.

Tổng hợp & Biên dịch: Anh Tú