Исследователи из Университета штата Пенсильвания разработали простой и дешевый многоразовый датчик для выявления диабета и преддиабетного состояния. Он не требует забора крови или пота человека – достаточно подышать в бумажный мешок и опустить туда детектор. А уже через 23 секунды система готова для тестирования следующего пациента.
Принцип действия детектора основан на измерении количества ацетона в выдыхаемом воздухе. Он создается как побочный продукт энергетических процессов, протекающих в организме. Если объем ацетона в выдохе достигает уровня 1,8 частей на миллион, это считается маркером диабета.
Чтобы точно и быстро измерять содержание ацетона, ученые изготовили пластинку из пористого графена. Они последовательно выжигали лазером основание из полимида, чтобы создать в нем максимальное количество пор, размер которых оптимален для захвата молекул ацетона. Также они добавили молекулярное сито из оксида цинка и мембрану для блокировки молекул воды, чтобы те не попадали на графен.
Чувствительность таких детекторов очень высока, но есть ряд сложностей с их практическим применением. Вариант с мешком потребует большого количества одноразовых изделий, чтобы исключить заражение пациентов воздушно-капельным путем. Есть идея встроить детектор в маску, чтобы он проводил замеры постоянно. Также ученые работают над тем, чтобы установить связь между уровнем ацетона и иными процессами в теле человека – это позволит заранее выявить и другие
