Российские учёные создали датчик на основе графена и полимера, напечатанный на обычной офисной бумаге, который способен в реальном времени выявлять диабет и другие заболевания по выдыхаемому воздуху.
Как сообщили в пресс-службе Института физики полупроводников имени Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, прибор с высокой точностью фиксирует молекулы-маркеры болезней.
Руководитель проекта, ведущий научный сотрудник института Ирина Антонова пояснила, что учёным удалось достичь высокой чувствительности измерений благодаря новому наноструктурированному материалу для датчиков. Созданы разные по дизайну датчики, позволяющие контролируемо менять спектр захватываемых молекул-маркеров. Каждый датчик считывает только «нужные» сигналы, которые могут указывать на заболевания. Это в перспективе позволит пациентам с подозрениями на хронические болезни контролировать своё здоровье даже в домашних условиях. Кроме того, датчик обладает низкой себестоимостью и прост в использовании, сообщает ТАСС.
Устройство способно выявлять предельно малые количества ацетона, аммиака и других веществ. Повышение их концентрации в выдыхаемом воздухе является маркером сахарного диабета, сердечной недостаточности или проблем с почками. Датчик представляет собой тонкую плёнку, которую легко закрепить на стандартной медицинской маске, что делает разработку удобной для применения в больницах, в том числе для непрерывного мониторинга дыхания у пациентов во время операций.
Принцип действия прибора основан на изменении электрического тока. Когда выдыхаемый воздух попадает на сенсор, газы захватываются поверхностью датчика, меняя его способность проводить ток. Результаты моментально выводятся на экран в виде графика. Высокая чувствительность позволяет отслеживать даже простое повышение уровня глюкозы после приёма пищи. Разработчики уже протестировали новый сенсор на 32 добровольцах, среди которых были здоровые люди, пациенты с диабетом и человек, перенесший инфаркт. Устройство успешно выявило в выдыхаемом воздухе больных людей пик, соответствующий ацетону.
Большинство существующих компактных медицинских устройств измеряют лишь физические параметры, такие как пульс или давление. Приборы для химического анализа дыхания зачастую слишком сложны и доступны только в клиниках, тогда как новый бумажный датчик отличается простотой и низкой себестоимостью. Разработка ведётся совместно с Объединённым институтом высоких температур Российской академии наук при поддержке гранта Российского научного фонда.
