Znajdź zawartość

Uczeni z Purdue University oraz Narodowego Instytutu Standardów i Technologii dokonali przełomu na drodze do stworzenia wiarygodnego analizatora oddechu, urządzenia wykrywającego w czasie rzeczywistym chemiczne biomarkery w ludzkim oddechu. Jak mówi Carlos Martinez z Purdue, nowa technologia pozwala na wykrywanie ilości biomarkerów liczonych w od częściach na milion do częściach na miliard. Oznacza to, że urządzenie jest co najmniej 100-krotnie bardziej czułe od dotychczas zbudowanych analizatorów. Prace takie trwają od około 30 lat, ale dotychczas urządzenia takie nie były w stanie w czasie rzeczywistym wykrywać niskich stężeń. Rozwiązaliśmy ten problem dzięki materiałom, które opracowaliśmy, a teraz skupiamy się na detalach, takich jak odróżnianie poszczególnych biomarkerów - mówi Martinez. Nowa technologia wykrywa biomarkery dzięki różnicom w przewodnictwie elektrycznym gazów przechodzących przez specjalnie kanały umieszczone w układach scalonych. Podczas testów analizatora naukowcy wykrywali aceton, biomarker dla cukrzycy, którego ilość w strumieniu gazu symulującego oddech była liczona w miliardowych częściach. Do stworzenia analizatora użyto mikronowej wielkości kawałków polimeru pokrytego znacznie mniejszymi nanocząsteczkami tlenków metali. Zwiększyły one porowatość, zapewniając większą czułość urządzenia. Tak przygotowany polimer umieszczono w otworach układów scalonych, wysuszono i poddano działaniu prądu, Doprowadziło to do spalenia polimeru i pozostawienia w otworach porowatej warstwy tlenku metalu, która stanowi właściwy czujnik. Gazy przechodząc przez perforację warstwy zmieniają jej właściwości elektryczne, co pozwala na określanie ich rodzaju. Analizatory oddechu, korzystające z opisanego wynalazku, nie trafią jednak do szpitali wcześniej niż za 10 lat. Jedną z przyczyn jest brak odpowiednich standardów pozwalających na budowę urządzeń opartą na wspomnianej technologii.