Новый наносенсор может обнаруживать симптомы астмы

Сенсор, разработанный в Университете Питтсбурга, может лишить элемент неожиданности некоторые приступы астмы, обнаруживая их до начала. Встроенный в портативное устройство, крошечный сенсор предоставляет людям с астмой простой и доступный способ контроля своего состояния, измеряя в их дыхании уровень специфического газа, связанного с воспалением при астме.

Исследователи под руководством Александра Стара, профессора химии Школы искусств и наук Питтсбурга, создали сенсор, чувствительный даже к минимальным количествам оксида азота (NO) — газа, содержание которого повышено в выдыхаемом воздухе астматиков. Работа описана в онлайн-выпуске журнала Nanotechnology от 22 августа.

Сенсор состоит из углеродной нанотрубки (свернутый одноатомный слой графита в 100 000 раз тоньше человеческого волоса), покрытой полимером полиэтиленимином.

Стар поместил сенсор в портативное устройство, в которое человек выдыхает, чтобы определить содержание NO в дыхании. Уровень NO в дыхании человека с астмой резко возрастает по мере усиления воспаления дыхательных путей. Высокий уровень — возможно, на две трети выше нормы — может предшествовать приступу за одну-три недели, но возможно и раньше в зависимости от тяжести астмы.

Помимо раннего обнаружения приступов, устройство Стара также предоставляет простой портативный метод для пациентов и их врачей, позволяющий регулярно контролировать симптомы и соответствующим образом корректировать лечение. Врачи используют показания NO для помощи в диагностике и оценке тяжести астмы, но текущий метод его измерения требует дорогостоящего оборудования, доступного только в амбулаторных клиниках. Изобретение Стара может позволить людям с астмой следить за уровнем NO так же легко, как люди с диабетом проверяют уровень сахара в крови с помощью портативных глюкометров.

Стар специализируется на использовании углеродных нанотрубок (которые были широко представлены науке в начале 1990-х) в качестве химических сенсоров и в водородных топливных элементах. В случае сенсоров чрезвычайная тонкость нанотрубки делает ее чрезвычайно чувствительной к малым изменениям в их химическом окружении, что создает отличный детектор.