Personer som er arrestert for DUI eller andre alkoholrelaterte lovbrudd blir noen ganger beordret til å bruke såkalte SCRAM (sikker kontinuerlig fjernkontroll av alkoholovervåking). Enheten, vanligvis slitt på ankelen, kan oppdage alkoholforbruk gjennom huden og varsle myndighetene om brukeren har brutt prøvetiden ved å drikke. Pasienter i rehabiliteringsprogrammer underkaster seg ofte også alkoholovervåking, ofte gjennom vanlige Breathalyzers eller blodprøver. Men SCRAM-armbånd er klumpete og noen ganger pinlige, og tester krever regelmessige besøk.
Et team av forskere fra University of California, San Diego, har kommet med et potensielt alternativ: en liten implanterbar brikke. En kubikk millimeter biosensor blir injisert under huden og drevet av en bærbar enhet som et smartur.
"Akkurat nå kan denne brikken være nyttig for overvåking av alkohol under behandlings- eller avledningsprogrammer, " sier Drew Hall, professor i elektroteknikk ved UC San Diego's Jacobs School of Engineering som ledet prosjektet. "Imidlertid er dette en plattformteknologi som vi mener kan utvides til mange andre områder av behandling og overvåking av rusmisbruk, og til slutt annen overvåkning av sykdommer."
Halls team presenterte forskningen sin på IEEE Custom Integrated Circuits Conference 2018 i San Diego tidligere denne måneden.
Brikken inneholder en sensor belagt i alkoholoksydase, et enzym som, når den møter alkohol, genererer et biprodukt. Når sensoren oppdager biproduktet, overfører den et trådløst signal til den bærbare som driver brikken. Dette kan deretter overføres til leger, rehabiliteringsprogrammer, politimyndigheter eller andre. Andre sensorer på brikken måler bakgrunnssignaler og pH-nivåer for å gjøre måling av blodets alkoholnivå mer nøyaktig.
Brikken bruker bare en liten mengde strøm - 970 nanowatt, omtrent en million ganger mindre enn strømmen en smarttelefon bruker for å ringe. Dette reduserer risikoen for varmeutvikling i kroppen, som kan være skadelig. Forskerne testet brikken in vitro og etterlignet det planlagte miljøet ved å bruke alkohol i fortynnet menneskelig serum under lag med grisehud.
Teamet sier at brikken har en rekke fordeler fremfor tradisjonelle alkoholovervåkingssystemer. I motsetning til SCRAM-armbånd, er det helt påtrengende. Det er potensielt mer nøyaktig enn en Breathalyzer, og det krever ikke at brukeren besøker en klinikk som en blodprøve. Det er også noen nye midlertidige tatoveringsbaserte alkoholsensorer, men disse er bare engangsbruk, og kan enkelt fjernes.
En av de mest utfordrende delene av utviklingsprosessen var ganske enkelt størrelsen på brikken, sier Hall.
"Denne brikken er veldig liten, og den er vanskelig å jobbe med, " sier han. "Til tross for at jeg hadde et laboratorium fullt av utstyr til mine andre forskningsprosjekter, måtte vi kjøpe flere deler av høyt spesialisert utstyr til dette prosjektet, bare på grunn av størrelsen og håndteringsbegrensningene."
Neste trinn vil være å forbedre levetiden til sensoren. Det er noen typer sensorer, som kontinuerlige glukosemonitorer, som kan vare i to år, og teamet håper å oppnå en lignende levetid. I løpet av de neste årene vil teamet gjennomføre dyreforsøk, og forhåpentligvis gå videre til forsøk på mennesker.
I følge National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism at National Institutes of Health, har rundt 15, 1 millioner amerikanske voksne fra 18 år og eldre alkoholbruksforstyrrelse. Dette inkluderer omtrent 8, 4 prosent av menn og 4, 2 prosent av kvinnene. Rundt 88 000 amerikanere dør av alkoholrelaterte årsaker hvert år, inkludert nesten 10.000 drepte i fyllekjøring.
"Jeg tror at alkoholovervåkingssystemer bare har bruk hvis de er en liten del av en støtteplan for folk som prøver å komme seg etter alkoholavhengighet, " sier Mike Delaney, en avhengighetsrådgiver som har jobbet med rehabiliteringsprogrammer i Storbritannia og andre steder.
Delaney mener systemene brukes best som del av et rehabiliteringsprogram, ikke som straff.
"Min bekymring for det implanterbare apparatet er at det blir en lovlig avskrekkende mot mennesker som har begått alkohol- eller narkotikarelaterte forbrytelser og blir brukt som en del av en dom og dermed blir straff i stedet for behandling, " sier han. "Avhengighet må behandles som et helseproblem og ikke et kriminelt spørsmål."
