Νέος αισθητήρας ανιχνεύει διαβήτη και προδιαβήτη σε λίγα λεπτά

Η διάγνωση του διαβήτη ίσως σύντομα να είναι τόσο απλή όσο μια εκπνοή. Ερευνητές του Πανεπιστημίου Penn State στις ΗΠΑ ανέπτυξαν έναν αισθητήρα που ανιχνεύει την ακετόνη στην αναπνοή, προσφέροντας έναν γρήγορο και οικονομικό τρόπο ανίχνευσης του διαβήτη και του προδιαβήτη.

Οι υπάρχουσες εξετάσεις απαιτούν αιμοληψία ή επίσκεψη σε εργαστήριο, διαδικασίες συχνά δαπανηρές και άβολες. Η νέα προσέγγιση βασίζεται σε ένα δείγμα αναπνοής και παρέχει αποτελέσματα μέσα σε λίγα λεπτά. Ο αισθητήρας ανιχνεύει την ακετόνη, ένα φυσικό παραπροϊόν του μεταβολισμού του λίπους. Όλοι εκπνέουν ακετόνη, ωστόσο όταν τα επίπεδά της ξεπερνούν τα 1,8 μέρη ανά εκατομμύριο, αποτελούν ένδειξη αυξημένου κινδύνου για διαβήτη.

Ο καθηγητής Χουανγιού Τσενγκ από το Τμήμα Επιστήμης και Μηχανικής στο Penn State, εξηγεί ότι αυτή η μέθοδος υπερβαίνει τις προκλήσεις προηγούμενων προσπαθειών.

«Έχουμε αισθητήρες που ανιχνεύουν τη γλυκόζη στον ιδρώτα, αλλά απαιτούν πρόκληση εφίδρωσης μέσω άσκησης, χημικών ή σάουνας — κάτι που δεν είναι πάντα πρακτικό ή βολικό. Αυτός ο αισθητήρας απαιτεί απλώς να φυσήξετε μέσα σε μία σακούλα, να τοποθετήσετε τον αισθητήρα και να περιμένετε λίγα λεπτά για το αποτέλεσμα» εξηγεί ο Τσενγκ.

Πώς κατασκευάστηκε ο αισθητήρας

Η ομάδα χρησιμοποίησε γραφένιο , ένα πορώδες υλικό που δημιουργείται με την καύση μεμβράνης πολυιμιδίου με λέιζερ CO2. Ο Τσενγκ συνέκρινε τη διαδικασία με το υπερβολικό ψήσιμο του ψωμιού, το οποίο μετατρέπεται σε μαύρο άνθρακα. Η κατάλληλη ρύθμιση των παραμέτρων του λέιζερ επιτρέπει την παραγωγή πορώδους γραφενίου με λίγα στρώματα, το οποίο είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για την ανίχνευση αερίων. Επειδή το γραφένιο που παράγεται με λέιζερ από μόνο του δεν είχε επιλεκτικότητα, οι ερευνητές το συνδύασαν με οξείδιο του ψευδαργύρου. Ο συνδυασμός των δύο υλικών έκανε τη συσκευή πιο αποτελεσματική στην ανίχνευση μορίων ακετόνης.

Η υγρασία της αναπνοής ήταν ένα άλλο εμπόδιο, καθώς ο υγρός αέρας μπορούσε να επικάθεται στον αισθητήρα και να αλλοιώνει τις μετρήσεις. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, η ερευνητική ομάδα ενσωμάτωσε μια ειδική μεμβράνη που φιλτράρει τα μόρια του νερού, επιτρέποντας ωστόσο τη διέλευση της ακετόνης.

Επόμενα βήματα

Προς το παρόν, οι συμμετέχοντες πρέπει να αναπνέουν μέσα σε μια σακούλα, ώστε να αποτραπεί η παρεμβολή του περιβάλλοντος αέρα. Η ομάδα εργάζεται τώρα για την ανάπτυξη μιας έκδοσης που θα λειτουργεί απευθείας κάτω από τη μύτη ή μέσα σε μάσκα.

«Αν μπορέσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα πώς οι τιμές της ακετόνης στην αναπνοή μεταβάλλονται με τη διατροφή και την άσκηση — όπως βλέπουμε με τη γλυκόζη — τότε θα έχουμε ένα συναρπαστικό εργαλείο για ευρύτερες εφαρμογές υγείας πέρα από τη διάγνωση διαβήτη», δήλωσε ο Τσενγκ.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Chemical Engineering Journal.

ΠΗΓΗ: Interesting Engineering

www.ertnews.gr

Διαβάστε περισσότερα… Read More