糖尿病検出のための呼気検査

ペンシルベニア州立大学と河北工科大学の研究者は、血液検査を必要とせずに糖尿病と前糖尿病の両方を診断できる呼吸センサーを開発しました。このデバイスは、息を吐きながらアセトンを検出し、現在の診断方法に代わるものを提供することで機能します。

テストでは、センサーは、約20秒の応答と回復時間を使用して、10億あたり4部の濃度でアセトンを検出しました。これにより、糖尿病患者の息吹と健康な個人を区別することができ、早期診断の候補者になりました。現在、プロトタイプでは、患者は周囲の空気からの干渉を避けるために分析の前にバッグに息を吐き出すことを要求していますが、研究者はデザインの適応に取り組んでおり、鼻の下に使用したり、継続的な監視のためにフェイスマスクに統合したりできます。

センサーは、ポリイミド膜を二酸化炭素レーザーに露出させることによって作成されたレーザー誘導グラフェン（LIG）から作られています。このプロセスは、ガスに透過性の多孔質グラフェン構造を生成し、アセトン分子を捕獲する可能性を高めます。アセトンのデバイスを選択するために、研究者は酸化亜鉛を追加し、他のガスを無視しながらアセトンに反応する接合部を形成しました。1つの課題は、水分子が結合部位についてアセトンと競合できるため、人間の呼吸の湿度でした。これに対処するために、彼らは水蒸気をブロックするが、アセトンが通過できるようにする分子ふるい膜を追加し、湿度の高い状態でデバイスが機能するようにしました。

この技術は、糖尿病検出のギャップに対処しています。米国の何千万人もの人々が糖尿病とともに住んでおり、この状態は心臓病、脳卒中、腎臓病、死などの合併症のリスクを高めています。これらの結果のほとんどは治療で管理できますが、糖尿病患者の約20％は診断されていません。現在の診断テストでは、通常、医師、ラボの仕事、そして多くの場合、費用がかかるか不便な血液吸引が必要です。気付いていない人にとって、糖尿病を患っている可能性があるため、これらの障壁はしばしばスクリーニングを防ぎます。呼吸ベースのテストは、既存の方法で提供されていない人々に到達する方法を提供し、早期の診断と治療の機会を生み出します。