Разработан мгновенный анализатор дыхания для медицинской диагностики

Ученые преодолели главное препятствие на пути развития способа дыхательного анализа, разрешающего скоро диагностировать больных методом обнаружения веществ, так называемых биомаркеров, в дыхании человека в реальном времени.

Исследователи продемонстрировали, что их способ разрешает мгновенно обнаруживать биомаркеры в диапазоне от частей на миллиард к частям на миллион, что как минимум в 100 раз превышает показатели прошлых методик дыхательного анализа, сообщил Карлос Мартинез (Carlos Martinez) – доцент разработки материалов Университета Пэрдью (США).

«Ученые трудятся в данной области уже около 30 лет, но еще не смогут выявлять низкие концентрации в настоящем времени, – сообщил он. – Мы решили эту проблему, создав новый материал, сейчас мы желаем сосредоточиться на том, дабы выявлять строго определенные биомаркеры».

Сущность способа в том, что, по мере того, как газ проходит через сенсоры, расположенные на верхней части «микроплиток» (маленьких нагревателей с интегральной схемой, отслеживаются трансформации в электрическом сопротивлении либо проводимости. Обнаружение биомаркеров фиксируется в карте больного, отражающей вероятное присутствие рака или других заболеваний.

«Мы говорим о создании недорогого и стремительного метода сбора диагностической информации о больном, – сообщил Мартинез. – Существует определенный процент того, что в ходе обмена веществ вы производите своеобразное вещество, свидетельствующее о конкретном виде рака. По окончании его обнаружения возможно проводить дополнительные, более сложные тесты, дабы подтвердить диагноз».

Исследователи применяли разработку обнаружения ацетона – биомаркера диабета с чувствительностью уровня частей на миллиард в газе, имитирующем человеческое дыхание.

Они забрали шаблон, сделанный из микроразмерных полимерных частиц, и покрыли их более небольшими наночастицами оксида металла. Применение микрочастиц с покрытием из наночастиц вместо плоской поверхности разрешило исследователям расширить пористость сенсорных пленок, что, со своей стороны, увеличило площадь поверхности динамического восприятия, улучшив чувствительность.

Вкрапления полимерных микрочастиц с нанопокрытием были сделаны на каждой микроплитке площадью приблизительно 100 микрон, которая содержит электроды, по форме напоминающие переплетенные пальцы. Капля высыхает, позже электроды нагреваются, сжигают полимер и оставляют отверстие в пленке оксида металла, образуя сенсор.

«Материал весьма пористый и сверхчувствительный, – сообщил Мартинез. – Симулируя дыхание в устройстве, мы показали, что оно может трудиться в реальном времени».

Газы, проходящие через устройство, преодолевают пленку и меняют ее электрические особенности в зависимости от определенных биомаркеров, содержащихся в газе.

Согласно точки зрения Мартинеза, подобные анализаторы покажутся, возможно, не ранее чем через десять и более лет, по причине того, что еще не созданы правильные стандарты для производства устройств, основанных на таком подходе.

«Но тот факт, что мы смогли сделать это в настоящем времени – уже громадный ход в верном направлении», – резюмировал он.

Подробности работы возможно отыскать в статье, показавшейся в начале этого года в издании IEEE Sensors Journal, издателем которого есть Совет по измерительной аппаратуре Университета инженеров по электронике и электротехнике Совета (IEEE Sensors Council). Авторами статьи выступили Карлос Мартинез и Стив Семанчик (Steve Semancik) из технологий и Национального института стандартов (NIST), ведущий создатель Курт Д.Бенкштейн (Kurt D. Benkstein), Баранидаран Раман (Baranidharan Raman) и Кристофер Б.Монтгомери (Christopher B. Montgomery).

Случайные записи:

• Изобретение из россии: объемные наноструктурированные имплантаты
• Полимерные пленки меняют цвет при растяжении и сжатии

Нарушение дыхания. 👶 Спирометрия – безопасный способ диагностики нарушения дыхания у детей.

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Компакт-диски для диагностики заболеваний

  Исследователи из америки создали цифровой компакт-диск, интегрированный с микрокапиллярным устройством для анализа клеток. С целью проведения анализа…

• Ученые разработали новый способ управления светом, подходящий для создания высокопроизводительных вычислительных систем будущего

  Устройство, по строению напоминающее пчелиные соты с микроскопическими ячейками, изготовленное из особого пластика, может преломлять лучи света,…

• Химики тгу разработали новые сорбенты для выявления опасных веществ

  Ученые из лаборатории химической экологии ХФ ТГУ в рамках госзадания создали новую группу сорбентов на базе силикагеля, талантливых из объектов внешней…

• И вновь о золотых наночастицах для диагностики опухолевых заболеваний

  Исследователи из Китая заявляют, что наночастицы золота смогут появляться нужными в диагностике самых разнообразных опухолевых болезней за счет…