Графеновый сенсор может улучшить оценку, диагностику и лечение астмы

Ученые из Университета Рутгерса-Нью-Брансуика создали графеновый сенсор, который может привести к более раннему обнаружению надвигающихся приступов астмы и улучшить лечение астмы и других респираторных заболеваний, предотвращая госпитализации и смертность.

Сенсор прокладывает путь к разработке устройств — возможно, напоминающих фитнес-трекеры вроде Fitbit, — которые люди могли бы носить, чтобы знать, когда и в какой дозировке принимать лекарство.

Принцип работы и значимость

Сенсор измеряет уровень нитрита в конденсате выдыхаемого воздуха — крошечных каплях жидкости, выделяемых при дыхании. Нитрит является перспективным биомаркером воспаления дыхательных путей.

Миниатюрный электрохимический сенсор точно измеряет нитрит с использованием оксида графена. Этот материал устойчив к коррозии, обладает превосходными электрическими свойствами и очень точен в обнаружении биомаркеров.

Проблема текущих методов

Современные неинвазивные методы диагностики и мониторинга астмы (спирометрия, тест на выдыхаемый оксид азота) ограничены в характеристике природы и степени воспаления дыхательных путей и требуют громоздкого оборудования. Существует насущная потребность в улучшенных, минимально инвазивных методах молекулярной диагностики.

Потенциальное применение

• Для пациентов: Носимые устройства (на запястье или шее) для периодического анализа выдоха, позволяющие прогнозировать приступ и оптимизировать прием лекарств.
• В клиниках: Мониторинг эффективности противовоспалительных препаратов для оптимизации лечения.
• Раннее предупреждение: Увеличение воспаления дыхательных путей может служить ранним предупреждением о риске приступа астмы или обострения ХОБЛ.

Статистика и перспективы

Астма поражает около 300 миллионов человек в мире. В 2014 году в США было диагностировано около 17,7 миллионов взрослых и 6,3 миллиона детей с астмой.

Следующим шагом является разработка портативной носимой системы, которая может появиться на рынке в течение пяти лет. Исследователи также планируют расширить количество обнаруживаемых биомаркеров воспаления.