В РФ разработали датчик для выявления диабета по дыханию

Прибор с высокой точностью фиксирует молекулы-маркеры болезней

НОВОСИБИРСК, 20 апреля. /ТАСС/. Российские ученые разработали датчик на основе графена и полимера, напечатанный на обычной офисной бумаге, который способен в реальном времени выявлять диабет и другие заболевания по выдыхаемому воздуху. Прибор с высокой точностью фиксирует молекулы-маркеры болезней, сообщили в пресс-службе Института физики полупроводников (ИФП) им. А. В. Ржанова СО РАН.

"Нам удалось достичь высокой чувствительности измерений благодаря тому, что мы разработали новый наноструктурированный материал для датчиков. Более того, созданы разные по дизайну датчики, позволяющие контролируемо менять спектр захватываемых на поверхность молекул-маркеров. То есть каждый датчик считывает только "нужные" сигналы, которые могут указать на заболевания. Это в перспективе позволит пациентам с подозрениями на хронические болезни даже в домашних условиях контролировать состояние своего здоровья. Кроме того, датчик обладает низкой себестоимостью и прост в использовании", - приводят в сообщении слова руководителя проекта, ведущего научного сотрудника ИФП СО РАН Ирины Антоновой.

Как отметили в учреждении, устройство способно выявлять предельно малые (следовые) количества ацетона, аммиака и других веществ. Повышение их концентрации в выдохе является маркером (или индикатором) сахарного диабета, сердечной недостаточности или проблем с почками. Устройство представляет собой тонкую пленку, которую легко закрепить на стандартной медицинской маске. Это 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 приема 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.

В институте добавили, что 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 ведется совместно с Объединенным институтом высоких температур РАН при поддержке гранта Российского научного фонда.