把傳感器植入皮膚已經不算是新鮮事了,可你見過把傳感器植入牙齒嗎?
雖然聽上去不可思議,但事實上,來自美國波士頓塔夫茨大學(Tufts University)正在這方面進行嘗試。在近期一份即將發表的研究報告中,研究人員試圖探討被攝入食物與健康之間關系,目前團隊在外媒采訪中談到了這樣一類傳感器,它可以植入牙齒,追蹤食物相應的數據信息,從而實現“武裝到牙齒”的傳感器原型愿望。
“人的口中有很多標記...... 它們和健康狀況有關聯。”研究小組負責人 Fiorenzo Omenetto 說,他們在研究過程中發現,除了把射頻傳感器植入人的皮膚、大腦,植入牙齒中能夠獲得一些更獨特的信息,這個想法就要從追蹤飲食行為開始,所以安裝在牙齒上的傳感器會有重要用途。
傳感器原型由大小僅為 2mm×2mm 規格的三層結構傳感器構成。簡單來說,它不僅包含電子傳感器,還由水凝膠和絲膜材料包裹。
圖自 ARSTECHNICA
一方面,絲膜壁面上有無數個直徑只有 0.1~0.01 微米的超微細濾孔,能夠過濾攝入口中的食物。與此同時,上面含有的生物酶還會與特定的食物分子反應,并將反應信號傳遞給傳感器。
另一方面,傳感器上的水凝膠部分可以和液體產生反應,從而發生膨脹。所以在攝入含有液體的食物時發生變化,由于這種膨脹伴隨攝入食物的過程進行,因此能夠探測到液體成分和健康的關聯。
將傳感器、絲膜、水凝膠結合在一起,這種傳感器可以將射頻信號發射給電腦等設備,從而反映出食物的相應成分。這是 Omenetto 理想狀態下期待的目標,在目前進行的初期實驗中,團隊成員和志愿者已經嘗試過自來水,蘋果汁,酒精,漱口水和蔬菜湯等帶來的變化,傳感器的確隨著糖,鹽和酒精攝入量的不斷改變,將變化頻率發送會監測設備上。
圖自視覺中國
“但還是有很大差距”,Omenetto 表示,目前得到的這些數據顯示,傳感器只能帶來基礎的食物信息,比如液體或者酸堿度,但無法呈現更細的,系統的成分和數據,因此傳感器仍舊需要在敏感性上下功夫。
但 Omenetto 仍舊很有信心,“這是一個開源的元件”他說,“實際上,我們將有可能在手機上看到這些數據。”他對這項研究的未來發展表現了期待,但也認為要走出實驗室還有距離,他表示:
雖然我們距離用一個 App 告訴你“今天攝入了 216.3 卡路里”這樣的詳細數據還有很遠的距離,但這真的不是不可能在未來實現的事情。
的確,牙齒部位和人身體其他器官有些不太一樣,作為我們日常進食、飲水的重要器官,它和我們的嘴相互配合,我們生存的重要任務離不開它。俗話說“病從口入”,其實從側面反映出牙齒和我們健康的關系。如果牙齒也可以被“科研改造”,展示出一些黑科技,那么我們將會更加了解自己的健康狀況。
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