Ученые сделали шаг к революции в медицине: в России разработан датчик, который способен выявлять диабет и другие заболевания по дыханию человека. Новая технология позволяет анализировать состояние организма в реальном времени без сложных и инвазивных процедур, передает inbusiness.kz со ссылкой на пресс-службу Института физики полупроводников имени А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН).
Разработка принадлежит специалистам Института физики полупроводников имени А.В. Ржанова СО РАН и Объединенного института высоких температур РАН. Ученые создали сенсор на основе графена и полимера, который фиксирует молекулы-маркеры заболеваний в выдыхаемом воздухе.
"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. В настоящее время созданы только первые лабораторные образцы, а для полностью готового пользовательского устройства еще предстоит пройти несколько важных этапов", - рассказала руководитель проекта Ирина Антонова.
Прибор способен обнаруживать даже предельно малые концентрации веществ, таких как ацетон. Именно его повышенное содержание может свидетельствовать о наличии сахарного диабета, а также ряда других хронических заболеваний, включая сердечную недостаточность.
"Устройство представляет собой тонкую пленку, напечатанную на обычной офисной бумаге. Благодаря компактности, датчик можно закрепить, например, на медицинской маске, что делает его удобным для применения в клиниках, в том числе для непрерывного мониторинга состояния пациентов во время операций", - отметили в пресс-службе университета.
Разработчики подчёркивают, что, в отличие от большинства современных носимых устройств, которые фиксируют лишь физические параметры — пульс, дыхание или давление, — новый датчик анализирует химический состав выдыхаемого воздуха. Это открывает дополнительные возможности для ранней диагностики заболеваний.
"Принцип работы основан на изменении проводимости сенсорных элементов. Когда на поверхность датчика попадают молекулы газов — водяного пара, ацетона, аммиака и других — они изменяют прохождение электрического тока. В результате формируется спектр, позволяющий определить состав выдыхаемого воздуха и выявить отклонения", - пояснили разработчики.
Высокая чувствительность устройства позволяет фиксировать даже небольшое повышение уровня глюкозы после приёма пищи. Это даёт возможность отслеживать, как быстро организм справляется с нагрузкой и возвращается к нормальным показателям.
Технология уже прошла первичные испытания. Ученые исследовали состав выдыхаемого воздуха у 32 добровольцев, включая здоровых людей, пациентов с диабетом и человека, перенесшего инфаркт. У больных участников прибор выявил характерный пик ацетона, что подтвердило эффективность метода.
Подобные разработки могут кардинально изменить подход к диагностике. Возможность выявлять заболевания на ранних стадиях без сложных анализов открывает путь к более эффективной профилактике и лечению.
Таким образом, технология анализа дыхания становится одним из наиболее перспективных направлений медицины будущего, способным сделать диагностику доступной, быстрой и максимально удобной для пациентов.
Фото: пресс-служба Института физики полупроводников имени А. В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН)
Читайте по теме:
Официально признан новый тип диабета
