Устройство размером с палец быстро «вынюхивает» неприятный запах изо рта

Неприятный запах изо рта — это не только социальная проблема, но и естественный предупреждающий сигнал о возможных стоматологических заболеваниях. Исследователи, сообщающие в ACS Nano, создали портативное устройство размером с большой палец, которое диагностирует галитоз, быстро «обнюхивая» выдыхаемый воздух на наличие газа, вызывающего запах, — сероводорода (H₂S).

Большинство существующих устройств для измерения малых количеств H₂S требуют сбора выдыхаемого воздуха и анализа на дорогостоящем лабораторном оборудовании, что недоступно для потребителей. Учёные решили создать компактный анализатор для анализа в реальном времени, основанный на свойстве оксидов металлов менять свою электропроводность при реакции с серосодержащими газами. Чувствительность и селективность таких материалов повышается при добавлении катализаторов из благородных металлов.

Для разработки сенсора исследователи смешали наночастицы хлорида натрия (щелочного металла) и платины (катализатора) с вольфрамом, а затем сформировали из раствора нановолокна методом электроспиннинга. После нагревания вольфрам перешёл в форму оксида металла.

Результаты тестирования:

• Композитный материал с равными долями каждого металла показал наибольшую реакцию на H₂S, выражавшуюся в резком снижении электрического сопротивления менее чем за 30 секунд.
• Материал был наиболее чувствителен именно к H₂S: его отклик был в 9,5 и 2,7 раза сильнее, чем на диметилсульфид или метилмеркаптан соответственно.
• Учёные нанесли нановолокна на золотые электроды и объединили газовый сенсор с датчиками влажности, температуры и давления в прототип устройства размером с палец.
• При прямом выдохе человека устройство правильно идентифицировало неприятный запах изо рта в 86% случаев.

Исследователи полагают, что такой сенсор может быть интегрирован в очень компактные устройства для быстрой и простой самодиагностики галитоза.