پژوهشگران سنسور تنفسی تشخیص زودهنگام دیابت را معرفی کردند

به گفته hackster

تست نفس، دیابت را تشخیص می‌دهد

پژوهشگران دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا و دانشگاه فناوری هبئی، سنسور تشخیصی ابداع کرده‌اند که می‌تواند با تشخیص استون از یک نمونه نفس، راهی کم هزینه و غیر تهاجمی را برای تشخیص زودهنگام دیابت فراهم کند.

مقدمه

با وجود ده‌ها میلیون نفر در ایالات متحده که با دیابت زندگی می‌کنند، دیابت به یک دغدغه بهداشتی بزرگ تبدیل شده است. این افراد در معرض خطر جدی از عوارض، از جمله بیماری قلبی، سکته، بیماری کلیه و حتی مرگ هستند. خوشبختانه، با داشتن یک برنامه درمانی مناسب می‌توان بیشتر این عوارض جدی را اجتناب کرد. اما تخمین زده می‌شود که تا ۲۰٪ از افراد مبتلا به دیابت، از بیماری خود بی‌خبرند، که این موضوع مانع از آن می‌شود که برای درمان پزشکی مراجعه کنند.

روش تشخیص

پژوهشگران با استفاده از یک حسگر کوچک که استون را در بازدم تشخیص می‌دهد، راه‌حلی برای این چالش ارائه داده‌اند. استون، هنگام تجزیه چربی‌ها در بدن تولید می‌شود و هرچند که همه‌ی افراد مقداری استون را بازدم می‌کنند، اما میزان‌های بالاتر از ۱.۸ قطعه در میلیون به وجود دیابت اشاره دارد.

ترکیب و ساختار سنسور

این سنسور از ماده‌ای به نام گرافین تحریک شده بواسطه لیزر (LIG) ساخته شده است. با قرار دادن فیلم پلی‌ایمید در معرض لیزر دی‌اکسید کربن، فرآیندی سبب «برشته‌سازی» ماده به ساختار گرافینی تخلخل دار می‌شود که برای گازها بسیار نفوذپذیر است. با این حال، LIG به تنهایی به اندازه کافی انتخاب‌گر نیست، بنابراین پژوهشگران آن را با اکسید روی ترکیب کرده‌اند. این ترکیب منجر به ایجاد یک تقاطع می‌شود که تشخیص مخصوص استون را تسهیل می‌کند.

آزمایش های انجام شده

در یک سری آزمایش‌ها، مشخص شد که سنسور قادر است استون را در غلظت‌هایی به پایین‌تر از ۴ قسمت در میلیارد تشخیص دهد، با زمان پاسخ‌گویی و بازیابی سریعی که تنها کمی بیشتر از ۲۰ ثانیه است. به دلیل این حساسیت، توانست به وضوح بین نفس بیماران دیابتی و افراد سالم تفاوت قائل شود.

در حال حاضر، نمونه‌برداری این سنسور نیازمند دمیدن فرد در یک کیسه قبل از آزمایش است تا از تداخل با هوای محیطی جلوگیری شود. پژوهشگران امیدوارند طراحی را به زودی تکامل دهند تا بتوان آن را مستقیماً زیر بینی یا درون ماسک صورت برای نظارت مداوم استفاده کرد.