Кембриджські науковці створили оптичний сенсор за 10 доларів, який вимірює глюкозу без проколювання шкіри

Новий оптичний сенсор від Кембриджського університету

Як повідомляє НВ — Техно: Дослідники Кембриджського університету спільно зі стартапом GlitterinTech розробили новий компактний оптичний сенсор вартістю близько 10 доларів. Цей пристрій здатен визначати склад речовин із лабораторною точністю, а також може вимірювати рівень глюкози без проколювання шкіри. Сенсор має потенціал для використання у носимих пристроях і портативній електроніці.

Пристрій, розміри якого складають кілька сантиметрів, працює в діапазоні довжин хвиль ближнього інфрачервоного випромінювання від 1200 до 1700 нанометрів. Збирання та обробка вимірювань займають менш як секунду. Під час випробувань сенсор продемонстрував 100% успішність у класифікації різних матеріалів, зокрема:

• пластику
• фармацевтичних препаратів
• кави
• борошна
• чаю

Він також здатний вимірювати концентрацію речовин у водних та органічних розчинах з точністю близько 0,01%. Результати роботи нового сенсора перевищують показники комерційних настільних спектрометрів.

Можливості та переваги сенсора

Сенсор може визначати не лише рівень глюкози, але також вологість шкіри, рівень алкоголю в крові та концентрацію лактату. В одному з експериментів дослідники відстежували рівень глюкози у одного учасника без інвазивних процедур. Пристрій зберігає працездатність при температурах від -20 до +80 градусів Цельсія. Він виготовлений на фотонній платформі з нітриду кремнію та має вбудовану електроніку.

Розробка застосовує математичну операцію згортки для аналізу світлового спектра, що дозволяє масштабувати конструкцію шляхом додавання оптичних компонентів. Це підвищує роздільну здатність та розширює діапазон вимірювань. Пристрій призначений для використання в носимих пристроях, портативній електроніці, промисловому обладнанні, а також для моніторингу довкілля. Професор Ксісян Ченг зазначив:

“Мета команди - зробити спектрометрію такою ж поширеною, як вимірювання температури чи руху.”

Ця розробка має потенціал значно поліпшити доступ до медичних та екологічних технологій, завдяки своїй низькій вартості та компактним розмірам. Використання такого сенсора в носимих пристроях може змінити підхід до моніторингу здоров'я, забезпечуючи безконтактне вимірювання важливих показників. В майбутньому, впровадження подібних технологій може призвести до зростання точності та доступності медичних тестів, що, в свою чергу, вплине на якість життя багатьох людей.

Незважаючи на значний прогрес у створенні нових сенсорів, таких як оптичний пристрій з Кембриджського університету, інші наукові команди також активно працюють над інноваційними рішеннями в цій сфері. Наприклад, японські вчені розробили компактний сенсор для розпізнавання амінокислот, що демонструє вражаючу точність. Це свідчить про те, що технології вимірювання продовжують розвиватися, відкриваючи нові можливості у медицині та промисловості.