Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Больных гриппом диагностируют с помощью портативного сенсора дыхания

Американские ученые создали систему для выявления гриппа по анализу выдыхаемого воздуха. О своей разработке исследователи рассказывают в статье, опубликованной в журнале Sensors.

Больных гриппом диагностируют с помощью портативного сенсора дыхания

В дыхании человека, который страдает определенным заболеванием, могут присутствовать биомаркеры, указывающие на наличие болезни. Например, у пациентов с астмой повышена концентрация оксида азота в выдыхаемом воздухе, а у диабетиков в дыхании присутствует ацетон. Проанализировав медицинскую литературу, авторы новой работы определили, что грипп связан с наличием изопрена и аммиака в выдыхаемом воздухе, а также с увеличенным содержанием оксида азота. На основе этих данных инженеры создали устройство, которое анализирует дыхание пациента и содержащиеся в нем биомаркеры.

Новая система отдаленно напоминает индикаторные трубки, которые полиция использует для того, чтобы определить степень опьянения водителей. Пациенту необходимо просто выдохнуть в устройство с тремя полупроводниковыми датчиками для регистрации связанных с гриппом соединений. Эти датчики представляют собой вещество с нанокристаллической структурой, которое подобрано так, что при прохождении газа через сенсор, молекулы содержащихся в нем биомаркеров сорбируются датчиком и меняют электропроводимость вещества.

В частности, исследователи разработали новый сенсор, который может одновременно определять присутствие двух веществ. Для этого они использовали гексагональную модификацию оксида вольфрама (WO₃), который при нагреве до температуры 150 градусов Цельсия чувствителен к оксиду азота, а при нагреве до 350 градусов Цельсия — к изопрену.



Больных гриппом диагностируют с помощью портативного сенсора дыхания
Реакция гексагональной модификации оксида вольфрама на различные газы с концентрацией 1 ppm при температуре 350 градусов Цельсия. Слева — газ, справа — чувствительность.

Создатели устройства отмечают, что соединение нескольких сенсоров в одном приборе позволит в будущем диагностировать грипп у пациента на ранней стадии, а также отследить изменение концентрации разных веществ в дыхании. На данный момент система, представляющая собой три датчика со встроенной схемой считывания и цепью управления нагревателя, является скорее первым шагом к полноценным беспроводным респираторным трубкам для выявления инфекции. Тем не менее, ученые говорят о том, что производство таких устройств не требует больших денежных затрат, а это значит, что в будущем, после некоторых доработок, оно может появиться в аптеках. Больные смогут приносить прибор домой, выдыхать воздух на систему сенсоров, после чего данные будут передаваться в центральную систему для интерпретации.

Недавно американские ученые создали универсальный сенсор, который может в режиме реального времени измерять концентрацию в крови молекул-мишеней. В будущем он поможет фармакологами увидеть как быстро усваивается лекарственный препарат, а физиологам — отследить распространение гормонов и метаболитов в крови.

Автор: Кристина Уласович

Ссылка на источник

Tags: биотехнология, диагностика, изобретения, инструменты и методы, инфекции, медицина
Subscribe

Posts from This Journal “диагностика” Tag

Buy for 20 tokens
Глядя на своих детей, каждый из нас рад и спокоен, когда они здоровы, когда смеются, бегают, играют. Когда им не больно. Но есть те, кто видит боль своих детей каждый день, боится отвести глаза, чтобы не потерять своего ребенка, борется за его жизнь. Ирина и Николай Османовы просят Вас о…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments