Ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х. М. Бербекова разработали покрытие для газовых сенсоров, которые диагностируют опасные состояния при сахарном диабете. Об этом сообщила пресс-служба ЛЭТИ.
«Созданная структура из оксида цинка и оксида цинка-олова в будущем позволит определять пары ацетона в выдыхаемом воздухе, что служит биомаркером нарушений обмена веществ при недостатке инсулина», — уточнили в пресс-службе.
Речь идет о диагностике кетоацидоза — нарушения обмена веществ, которое возникает при значительном увеличении уровня кетоновых тел (ацетона, ацетоуксусной и бета-гидроксимасляной кислот) в крови. Высокая концентрация кетонов нарушает функционирование жизненно важных органов, что может привести к серьезным осложнениям, поэтому ранняя диагностика этого состояния крайне важна.
Газовые сенсоры для обнаружения ацетона в выдыхаемом воздухе могут стать одним из решений проблемы эффективной и доступной ранней диагностики, так как специфический запах данного газа является характерным признаком кетоацидоза, отметили в пресс-службе.
«Исследования продемонстрировали, что выращенная на подложке структура обладает высокой чувствительностью даже к низким концентрациям ацетона. Это открывает перспективы для создания газовых сенсоров, определяющих содержание этого вещества в выдыхаемом воздухе, что характерно при симптомах такого опасного состояния, как кетоацидоз», — привела слова доцента кафедры микро- и наноэлектроники (МНЭ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Светланы Налимовой.
Процесс разработки
На первом этапе ученые вырастили наностержни оксида цинка на подложке с электродами методом гидротермального синтеза в жидкой среде при высоких температурах и давлении. Затем на наностержни были нанесены оболочки из соединения оксида цинка-олова. Далее для формирования кристаллического слоя оболочки образцы были отожжены при высокой температуре.
На следующем этапе исследовательская группа кафедры МНЭ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» под руководством Налимовой изучила реакцию наностержней на различные газы. Выяснилось, что полученный образец обладает высокой чувствительностью к ацетону при его низкой концентрации. Ученые КБГУ им. Х. М. Бербекова под руководством директора Института электроники, робототехники и искусственного интеллекта Замира Шомахова установили, что указанная структура отражает форму и пространственную организацию неупорядоченно-ориентированных наностержней оксида цинка с оболочкой из многокомпонентного оксидного соединения, что сочетает оптимальное соотношение активных центров для селективного взаимодействия с парами ацетона.
Фото: hi-tech.mail.ru