Датчик на основе сочетания графена и полимера, умеющий мгновенно определять состав выдыхаемого человеком воздуха, создали учёные Российской академии наук. По их данным, устройство способно выявлять признаки сахарного диабета, сердечной недостаточности и ряда других хронических заболеваний, сообщает пресс-служба Российского научного фонда. Метод анализа выдыхаемого воздуха — неинвазивный диагностический подход, применяемый в медицине для оценки лёгочной функции, выявления некоторых патологий, а также мониторинга воспалительных процессов и биохимических изменений в организме. Ранее большинство медицинских сенсоров фиксировали только физические параметры дыхания — частоту вдохов и выдохов, пульс, сатурацию кислорода и давление. Между тем в выдыхаемом воздухе содержатся и химические маркеры, указывающие на внутренние изменения организма. Исследователи из Института физики полупроводников имени А. Ржанова СО РАН (Новосибирск) и Объединённого института высоких температур РАН (Москва) создали сенсор с применением графена и полимера, который с высокой точностью распознаёт химический состав выдоха. «К примеру, при диабете и некоторых сердечных заболеваниях в выдыхаемом воздухе увеличивается концентрация ацетона, а при нарушениях функции почек — повышается уровень аммиака. Существующие же приборы для анализа выдоха часто оказываются либо недостаточно чувствительными, либо слишком сложными и доступны преимущественно в клиниках. Поэтому разработка новых сверхчувствительных приборов особенно важна», — отметила руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, ведущий научный сотрудник лаборатории физики и технологии трёхмерных наноструктур ИФП имени А. Ржанова СО РАН Ирина Антонова. Небольшое медицинское устройство, созданное российскими специалистами, представляет собой тонкую плёнку, напечатанную на обычной офисной бумаге. Оно даёт возможность оценить состояние пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями, повышенной гликемией, астмой и другими патологиями, а также подсказывает, требуется ли им консультация врача. Сенсор можно прикрепить к телу или к обычной медицинской маске и применять в больницах, например, для непрерывного контроля дыхания во время операций. «Прибор позволяет получить спектр выдыхаемого воздуха, на котором видны пики ацетона, воды и, вероятно, этилена. Высокая чувствительность сенсора даёт шанс отследить даже простое повышение уровня глюкозы в крови после приёма пищи, фиксируя время, за которое организм справляется с этой нагрузкой и возвращается к низким исходным значениям», — рассказала Антонова. Аспирант ИФП СО РАН, один из разработчиков сенсора, Ярослав Растяпин© Фото: ИФП СО РАН/Артем Иванов1 из 5 2D принтер, с помощью которого печатают сенсоры© Фото: ИФП СО РАН/Артем Иванов2 из 5 Сенсор на медицинской маске, на графике показано изменение сигнала при выдохе© Фото: ИФП СО РАН/Артем Иванов