Sensor Unik Bertenaga Glukosa untuk Mendiagnosa Penyakit

Implan baru yang dikembangkan ilmuwan ini mampu bekerja dengan memanfaatkan "bahan bakar" dari dalam tubuh manusia itu sendiri. Penggunaannya dapat memonitor sinyal biologis tubuh untuk mendeteksi, mencegah dan mendiagnosis penyakit.

Para peneliti di Washington State University mengembangkan sebuah sensor implan bertenaga biofuel ini untuk kepentingan duani medis. Sensor ini berjalan pada gula dan dapat memonitor sinyal biologis tubuh untuk mendeteksi, mencegah dan mendiagnosis penyakit.

Tim peneliti lintas disiplin yang dipimpin oleh Subhanshu Gupta, asisten profesor di Sekolah Teknik Elektro dan Ilmu Komputer WSU, mengembangkan sensor unik, yang diaktifkan oleh sel biofuel yang bekerja dengan memanen glukosa dari cairan tubuh.

Tim peneliti telah menunjukkan integrasi unik dari sel biofuel dengan elektronik untuk memproses sinyal fisiologis dan biokimia dengan sensitivitas tinggi. Pekerjaan mereka ini baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal IEEE Transactions of Circuits and Systems.

Profesor Su Ha dan Alla Kostyukova dari Gene dan Linda School of Chemical Engineering dan Bioengineering, memimpin desain sel biofuel. Kebanyakan jenis sensor yang populer untuk deteksi penyakit salah satunya adalah jam tangan, yang perlu diisi ulang, atau patch yang dikenakan pada kulit yang dangkal dan tidak dapat disematkan.

Sensor yang dikembangkan oleh tim WSU juga bisa menghilangkan kebutuhan untuk menusuk jari untuk menguji penyakit tertentu, seperti diabetes misalnya.

"Tubuh manusia membawa banyak bahan bakar dalam cairan tubuh melalui glukosa darah atau laktat di sekitar kulit dan mulut," kata Gupta. "Menggunakan sel biofuel membuka pintu untuk menggunakan tubuh sebagai bahan bakar potensial," tambah Gupta.

Elektronik dalam sensor menggunakan desain dan fabrikasi state-of-the-art untuk konsumsi daya yang sangat rendah. Yakni hanya microwatts, tapi sangat sensitif.

Menggabungkan elektronik ini dengan sel biofuel membuatnya lebih efisien daripada perangkat bertenaga baterai tradisional. Karena bergantung pada glukosa tubuh, elektronik sensor dapat diaktifkan tanpa batas. Jadi, misalnya, sensor bisa dijalankan pada gula yang dihasilkan tepat di bawah kulit.

Menurut Gupta, tidak seperti baterai lithium-ion yang umum digunakan, sel biofuel ini juga sama sekali tidak beracun. Hal ini membuatnya lebih menjanjikan sebagai implan bagi manusia. Ini juga lebih stabil dan sensitif daripada sel biofuel konvensional.

Para peneliti mengatakan sensor mereka dapat diproduksi dengan murah melalui produksi massal, dengan memanfaatkan skala ekonomi.

Sementara sensor telah diuji di laboratorium, para peneliti berharap untuk menguji dan menunjukkan kemampuan mereka dalam kapiler darah, yang akan memerlukan persetujuan peraturan. Para peneliti juga bekerja untuk lebih meningkatkan output daya dari sel biofuel mereka.

"Ini menyatukan teknologi untuk membuat sel biofuel dengan elektronik canggih kami," kata Gupta. "Ini perkawinan yang sangat baik yang bisa bekerja untuk banyak aplikasi di masa depan." Tambah Gupta. nik/berbagai sumber/E-6