Testul de respirație care depistează diabetul în câteva minute

Un grup de cercetători de la Penn State a dezvoltat un senzor de respirație revoluționar, capabil să identifice diabetul în doar câteva minute prin detectarea acetonei. Dispozitivul este rapid, neinvaziv și utilizează grafen indus cu laser pentru o precizie ridicată, oferind o alternativă accesibilă la analizele de sânge sau transpirație.

De ce este nevoie de metode mai rapide de diagnostic

În Statele Unite, aproape unul din cinci adulți cu diabet - dintr-un total de 37 de milioane - nu știe că are această boală. Metodele standard implică vizite la clinică și teste de laborator, ceea ce poate fi costisitor și consumator de timp. Noul senzor promite să simplifice procesul: un simplu eșantion de respirație ar putea indica riscul de diabet sau prediabet.

Acetona - biomarker cheie pentru depistarea diabetului

Cum funcționează testul de respirație

Acetona, produs secundar al metabolismului grăsimilor, este prezentă în mod natural în respirația umană. Nivelurile mai mari de 1,8 părți pe milion sunt considerate un semnal clar al diabetului. Spre deosebire de senzorii care măsoară glucoza în transpirație - proceduri care necesită exerciții sau substanțe chimice pentru inducerea transpirației - acest test necesită doar o expirație într-o pungă. Senzorul este introdus în pungă, iar rezultatele apar în câteva minute.

Avantajele față de metodele tradiționale

Huanyu “Larry” Cheng, profesor asociat la Penn State, a subliniat că alte dispozitive de analiză a respirației necesitau confirmări suplimentare în laborator. Noul senzor, însă, poate detecta acetona direct la fața locului, făcând diagnosticul mult mai practic și economic.

Grafenul indus cu laser - cheia preciziei

De la folie de poliimidă la senzor ultra-sensibil

Senzorul folosește grafen indus cu laser, obținut prin „prăjirea” unei folii de poliimidă cu un laser CO₂. Procesul creează un grafen poros, cu defecte ideale pentru captarea moleculelor de gaz. Această porozitate crește șansa de a detecta acetona din respirație, care conține multă umiditate.

Combinația cu oxid de zinc pentru selectivitate

Pentru a îmbunătăți selectivitatea față de alte gaze, grafenul a fost combinat cu oxid de zinc. Legătura dintre cele două materiale permite senzorului să recunoască acetona mult mai eficient decât dispozitivele precedente.

Depășirea obstacolelor și direcții viitoare

Barieră de umiditate și utilizare îmbunătățită

Un obstacol major a fost umiditatea respirației, care putea interfera cu detectarea acetonei. Cercetătorii au adăugat o membrană selectivă care blochează apa, dar lasă acetona să treacă. Deocamdată, testul necesită utilizarea unei pungi pentru respirație, însă următoarea etapă va fi integrarea senzorului în măști sau dispozitive portabile sub nas.

Posibile aplicații în monitorizarea sănătății

Cheng intenționează să exploreze modul în care nivelurile de acetonă din respirație variază în funcție de dietă și exerciții fizice. O astfel de monitorizare ar putea oferi informații valoroase nu doar pentru depistarea diabetului, ci și pentru optimizarea stilului de viață și prevenirea complicațiilor.

Un pas spre diagnostic mai simplu și mai accesibil

Această inovație ar putea revoluționa modul în care este detectat diabetul, reducând dependența de teste invazive și costisitoare. Dacă cercetările suplimentare confirmă eficiența și fiabilitatea senzorului, testele de respirație ar putea deveni o parte esențială a screening-ului medical de rutină.