Діабет на кінчику подиху: вчені створили новий датчик для швидкої діагностики

Сучасні методи діагностики діабету та переддіабету зазвичай вимагають візиту до лікаря та лабораторних досліджень. Це займає час, гроші та сили. Вчені з Пенсільванії створили спеціальний датчик для швидкої діагностики цих станів. Тепер це може бути так само просто, як дихання.

• 
• Автор: Анастасія Цвігун, редакторка
• access_time
• more_horiz

  • phone_in_talk close

Дослідницька група з Університету штату Пенсільванія, розробила датчик, який за допомогою зразка дихання може допомогти діагностувати діабет і переддіабет «на місці» за кілька хвилин. Результати дослідження опубліковані в журналі Chemical Engineering Journal.

Як це працює? Датчик виявляє рівень ацетону в диханні. У нашому диханні завжди є трохи ацетону — це речовина, яка з’являється, коли організм спалює жири для отримання енергії. У нормі ацетону небагато, але якщо його рівень перевищує приблизно 1,8 частин на мільйон — це може вказувати на діабет.

Датчики для аналізу дихання вже існують. Але їхній головний мінус у тому, що вони потребують лабораторного аналізу, тобто «на місці» визначити стан неможливо. Новий пристрій дозволяє зчитати дані одразу, без додаткових процедур.

«Цей датчик вимагає лише видихнути в пакет, занурити датчик і почекати кілька хвилин, щоб отримати результат», — пояснюють вчені.

Секрет у матеріалах. Датчик створений із так званого лазерно-індукованого графену. Це особливий вид вуглецю, який отримують за допомогою лазера: він буквально «підсмажує» поліімідну плівку (це пластик, стійкий до високих температур), перетворюючи її на дуже пористий матеріал. Чим більше пор, тим краще гази проходять крізь нього, а отже, тим легше «вловити» потрібні молекули. Уявіть підсмажений тост, який став чорним і крихким — щось подібне відбувається і тут, тільки в контрольованих умовах.

Але одного графену замало. Він добре пропускає гази, проте не надто вибірковий: реагує не лише на ацетон, а й на інші молекули. Щоб зробити сенсор точним, дослідники додали оксид цинку. У поєднанні з графеном він створює «перехід», який допомагає пристрою краще розрізняти саме ацетон серед інших речовин у диханні.

Ще одна проблема, яку довелося вирішити — це волога у видиху. Наше дихання містить багато водяної пари, і вона може заважати сенсору, блокуючи доступ ацетону. Тому винахідники придумали спеціальний вологозахисний шар — мембрану, яка пропускає потрібні молекули, але затримує воду.

Наразі метод працює так: людина дихає у пакет, після чого датчик аналізує повітря всередині. Це робиться, щоб уникнути впливу зовнішніх факторів, наприклад, руху повітря в кімнаті. Але наступна мета вчених — зробити пристрій більш компактним і зручним, щоб його можна було прикріплювати до внутрішньої частини маски або навіть підносити безпосередньо до носа.

Окрім діагностики діабету, у цього підходу є ще одна цікава перспектива. Якщо навчитися відстежувати, як рівень ацетону змінюється залежно від харчування чи фізичних вправ, можна буде використовувати сенсор для контролю здоров’я загалом.

Науковці впевнені: у майбутньому такі датчики стануть настільки ж звичними, як глюкометри. І, можливо, перевірити ризик діабету можна буде так само легко, як дихати.

***Джерело: MedicalXpress

Читайте також:

Лікування діабету 1 типу: вперше трансплантовані острівцеві клітини виживають без пригнічення імунітету

Забудьте про 10 000: ось скільки кроків насправді потрібно щодня

«Коли життя кидає виклик, важливо залишатися командою» Співак Джон Ледженд розповів про діабет 7-річного сина