Ученые из Российской Федерации разработали графеновый сенсор для анализа выдыхаемого воздуха. Эта технология дает возможность выявлять молекулярные биомаркеры заболеваний без необходимости в анализах крови и других неприятных процедурах.
Исследователи Института физики полупроводников имени Ржанова (ИФП СО РАН, Новосибирск) и Объединенного института высоких температур РАН (Москва) создали прототип графенового сенсора, который может определять признаки заболеваний по анализу выдыхаемого человеком воздуха. Результаты работы представлены в международном рецензируемом журнале Sensors and Actuators A: Physical.
Данная технология относится к категории так называемых «электронных носов» — устройств, которые способны распознавать летучие молекулы-биомаркеры и связывать их с конкретными патологиями.
Принцип работы графенового сенсора
В выдыхаемом воздухе человека содержится множество органических соединений — кетоны, спирты, альдегиды и другие продукты метаболизма. Их концентрация может сигнализировать о состоянии отдельных органов и указывать на диабет, заболевания легких, желудочно-кишечного тракта или онкологические процессы. Однако традиционные методы анализа требуют сложного лабораторного оборудования и долгого времени на подготовку проб.
Основой разработки является чувствительный слой из графена — двумерного углеродного материала с высокой проводимостью и большой площадью поверхности. Взаимодействие с молекулами биомаркеров изменяет свойства материала, что фиксируется электроникой и позволяет распознавать состав выдыхаемого воздуха.
