Pustetest for diabetesdeteksjon
Kan diabetes oppdages med bare et pust?En ny sensor kan erstatte blodprøver med en enkel utpust og åpne dører til tidligere diagnose.
Forskere ved Pennsylvania State University og Hebei University of Technology har utviklet en pustesensor som kan diagnostisere både diabetes og prediabetes uten behov for blodprøver.Enheten fungerer ved å oppdage aceton i utåndet pust, og tilbyr et alternativ til aktuelle diagnostiske metoder.
Ved testing oppdaget sensoren aceton i konsentrasjoner så lave som 4 deler per milliard med en respons og restitusjonstid på omtrent 20 sekunder.Dette tillot det å skille mellom pusten fra diabetespasienter og friske individer, noe som gjorde det til en kandidat for tidlig diagnose.Prototypen krever for tiden at pasienter puster ut i en pose før analyse for å unngå forstyrrelser fra omgivelsesluft, men forskerne jobber for å tilpasse designen slik at den kan brukes under nesen eller integrert i en ansiktsmaske for kontinuerlig overvåking.
Sensoren er laget av laserindusert grafen (LIG), skapt ved å utsette polyimidfilm for en karbondioksidlaser.Denne prosessen produserer en porøs grafenstruktur som er permeabel for gasser, og øker sjansene for å fange acetonmolekyler.For å gjøre enheten selektiv for aceton, la forskerne til sinkoksid, og dannet et kryss som reagerer på aceton mens de ignorerer andre gasser.En utfordring var fuktigheten av menneskelig pust, ettersom vannmolekyler kan konkurrere med aceton for bindingssteder.For å adressere dette la de til en molekylær silemembran som blokkerer vanndamp, men lar aceton passere, slik at enheten kan fungere under fuktige forhold.
Denne teknologien tar for seg et gap i diabetesdeteksjon.Titalls millioner mennesker i USA lever med diabetes, og tilstanden øker risikoen for komplikasjoner som hjertesykdom, hjerneslag, nyresykdom og død.De fleste av disse resultatene kan styres med behandling, men omtrent 20% av personer med diabetes forblir udiagnostisert.Aktuelle diagnostiske tester krever vanligvis et besøk hos legen, laboratoriearbeid, og ofte et blodtrekk, som kan være kostbart eller upraktisk.For mennesker som ikke er klar over at de kan ha diabetes, forhindrer disse barrierer ofte screening.En pustebasert test tilbyr en måte å nå de som ikke serveres ved eksisterende metoder, og skaper muligheter for tidligere diagnose og behandling.
