OFweek医疗科技网讯:你能想象只要呼一口吻,就可以知道你的肝成果或是血糖值吗?美国纽约州立大学石溪分校(State University of New York,Stony Brook)的研究人员开拓了一种诊断用呼吸阐明仪(breathalyzer),道理就像是警员测试驾驶人酒精浓度的仪器。
“我们的呼吸包括1,000种以上的化学成份,但浓度都很是很是低;我们的技能能撷取呼吸、侦测特定的气体的生物标志(biomarker),然后量化其浓度。”纽约州立大学石溪分校质料科学暨工程系传授Perena Gouma暗示:“我们开拓了一种传感器芯片,外表涂布了纤细的纳米线,可侦测呼吸中的微量化学成份。”
纽约州立大学石溪分校质料科学暨工程系传授Perena Gouma (后)与正在示范呼吸阐明仪的学生(来历:National Science Foundation-美国国度科学基金会)
Gouma所开拓的结晶化学传感器(crystallo-chemical sensor)之纳米线,对特定的化学成份具敏感性──包罗一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氨(ammonia)、丙酮(acetone)、异戊二烯(isoprene)、苯(benzene)、乙烷(ethane)、戊烷(pentane)──并能透过纳米线撷取的粒子数量来量测浓度。
那些化学成份粒子也会酿成与各类差异疾病相关的数据数据;研究人员暗示,100微米(micrometer)的结晶纳米线所拥有的外貌积,对气体的敏感度是硅基多晶硅薄膜的100倍,其电纺数组(electrospun array)是仿照了生物的鼻子。
可撷取化学成份粒子的纳米线(来历:SUNY Stony Brook)
举例来说,当呼吸中检测出的乙烷与戊烷浓度高出了1~11 ppb (parts per billion),就是氧化压力(oxidative stress)的指标;高出200~1750 ppb的氨浓度,则大概意味着肾衰竭。Gouma指出,异戊二烯浓度监测可应用在国防御围,用以鉴别士兵是否疲惫或呈现睡眠呼吸中止:“肾成果衰竭的人呼吸中氨浓度较高,可通过这个做为是否需要举办血液透析(洗肾)的监测。”
这种呼吸阐明仪的乐成与否,有一部门是来自于已发布的呼吸内一氧化氮浓度指标;因此Gouma也号令医疗规模能协助开拓雷同的呼吸生物指标。这种呼吸阐明仪也大概作为新陈代谢率监测仪器,譬喻通过监测呼吸内的丙酮浓度来监测糖尿病患者;一般非糖尿病患者的呼吸丙酮浓度低于0.8 ppm,而第一型糖尿病患者的呼吸丙酮浓度则高于1.8 ppm。
假如上述要领乐成,此种糖尿病患监测设备可望能代替今朝的血糖仪,成为具潜力的新一代非侵入式糖尿病患监测设备。