Jautrūs elektroniniai biosniferiai diagnozuoja ligas per kvėpavimo biuletenius

Garmin vivosmart 4 - išmani ir stilinga aktyvumo sekimo apyrankė (Birželis 2019).

Anonim

Profesorius Il-Doo Kim Korėjos pažangiojo mokslo ir technologijų instituto (KAIST) Medžiagotyros ir inžinerijos katedroje kuria ultragarsuosius ir labai selektyvius dujų jutiklius, skirtus diagnozuoti ligas išsiplėtusio kvėpavimo takų analize. Profesorius Kim sukūrė puslaidininkinių metalo oksidų pagrindu pagamintų nanofiberų jutiklių matricas, kurios yra optimizuotos kvėpavimo spaudinių atpažinimui.

Žmogaus kvėpavimas apima daugybę lakiųjų organinių junginių (LOJ). Tiksli aptikimas konkrečių LOJ išsiplimęs kvėpavimas gali suteikti svarbiausią informaciją ankstyvajai ligų diagnozei. Pavyzdžiui, acetoną, H2S, amoniaką ir tolueną galima naudoti diabeto, halitozės, inkstų funkcijos sutrikimo ir plaučių vėžio įvertinimui atitinkamai, kai šių ligų diagnozę galima nustatyti analizuojant LOC koncentraciją išsiplėtusiam kvėpavimui, kilusį iš molekulinė keitimas tarp plaučių audinio ir kraujo. Išskirtinių LOJ koncentracijų, kurios gali būti specifinių ligų biologiniai žymenys, koncentracijos svyravimai gali atskirti sveikus žmones nuo ligonių.

Neinvazinė įvairių ligų diagnozė yra pagrindinis kvėpavimo į akis išgėrimo metodų privalumas, palyginti su kitais dažniausiai naudojamais metodais. Pavyzdžiui, ligoninėse dažniausiai naudojami įprasti diagnostikos metodai, tokie kaip MRT, CT, kraujo tyrimas, endoskopas ir rentgeno tyrimai, kurie yra brangūs ir kartais skausmingi. Tačiau netolimoje ateityje nebrangios ir paprastos diagnozės turėtų nustatyti ir ištirti ligas ankstyvosiose stadijose. Daugelio sensorių matricų naudojimas su nanostruktūriniais puslaidininkio metalo oksidais yra būtinas norint kurti nebrangius ir paprastus diagnostinius įrankius, tiriant LOJ koncentraciją išsiplėtusiam kvėpavimui. Mokslininkų komanda kuria daugybę kvėpavimo jutiklių, sudarytų iš daugelio puslaidininkių metalo oksido pluoštų, kurie pacientams pasiūlys realaus laiko diagnozę ligoms.

Jutiklių matricos yra naudingos dujų adsorbcijos požiūriu, todėl dideli pasipriešinimo pokyčiai pasiekiami dėl didelio specifinio paviršiaus ploto ir akmens nanostruktūros. Visų pirma, labai selektyvus biologinių žymenų jutimas įvyko funkcionalizuojant įvairius tauriuosius metalinius katalizatorius, tokius kaip Au, Pt, Pd ir Rh, kurie yra būtini nustatant daugybę jutiklių matricų, skirtų kvėpavimo spaudinių analizei. Šie jutiklių matricos gali būti integruotos į nešiojamus prietaisus, kad būtų galima realiu laiku stebėti fizines sąlygas.

"Jutiklių technologija suderinama su įvairių tipų išmaniaisiais telefonais, nešiojamomis elektroninėmis priemonėmis ir medicinos prietaisais", - pridūrė profesorius Kim.

Jutiklių platforma, kurioje naudojamos metalo oksido nanovamzdeliai, gali būti naudojama tiek ligų diagnozavimo srityje, tiek patalpų / lauko oro kokybės kontrolei. "Mes tikime, kad gali būti daug būdų, kaip pritaikyti mūsų technologijas atsižvelgiant į konkrečius pramonės šakų poreikius, o ne tik į medicinos prietaisus, pavyzdžiui, pavojingų cheminių medžiagų ar dujų aptikimą gamybos fabrikose". Sakė profesorius Kim.

menu
menu