САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 23 сентября. /ТАСС/. Ученые СПбГЭТУ "ЛЭТИ" и Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х. М. Бербекова создали покрытие для газовых сенсоров, диагностирующих опасное состояние при сахарном диабете. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе ЛЭТИ.
"Полученная структура из оксида цинка и оксида цинка-олова в будущем позволит выявлять пары ацетона в выдыхаемом человеком воздухе, что служит биомаркером нарушений обмена веществ при дефиците инсулина", - пояснили в пресс-службе.
Речь идет о выявлении кетоацидоза - нарушения обмена веществ, возникающего при значительном повышении уровня кетоновых тел (ацетона, ацетоуксусной и бета-гидроксимасляной кислот) в крови. Высокое содержание кетонов нарушает работу важных органов, что может привести к серьезным осложнениям, по этой причине ранняя диагностика заболевания имеет большое значение.
Газовые сенсоры для детектирования ацетона в выдыхаемом человеком воздухе могут оказаться одним из решений проблемы эффективной и доступной ранней диагностики заболевания, поскольку специфический запах данного газа является характерным признаком кетоацидоза, отметили в пресс-службе.
"Исследования показали, что выращенная на подложке структура очень чувствительна даже к низким концентрациям ацетона. Это перспективно для создания газовых сенсоров, выявляющих содержание данного вещества в выдыхаемом воздухе, что характерно при симптомах такого опасного состояния, как кетоацидоз", - приводятся слова доцента кафедры микро- и наноэлектроники (МНЭ) СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Светланы Налимовой.
Процесс разработки
На первом этапе ученые вырастили наностержни оксида цинка на подложке с электродами методом гидротермального синтеза, в жидкой среде при высоких температуре и давлении. Затем на наностержни были нанесены оболочки из соединения оксида цинка-олова. Далее для формирования кристаллического слоя оболочки образцы были отожжены при высокой температуре.
На следующей ступени научная группа кафедры МНЭ СПбГЭТУ "ЛЭТИ" под руководством Налимовой исследовала реакцию наностержней на разные газы. Оказалось, что полученный образец очень чувствителен к ацетону при его малой концентрации. Ученые КБГУ им. Х. М. Бербекова под руководством директора Института электроники, робототехники и искусственного интеллекта Замира Шомахова выяснили, что указанная структура повторяет форму и пространственную организацию неупорядоченно-ориентированных наностержней оксида цинка с оболочкой из многокомпонентного оксидного соединения, сочетающей оптимальное соотношение активных центров для селективного взаимодействия с парами ацетона.