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- 一款內(nèi)置傳感器的呼吸分析儀 可測肝功能或血糖
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/11/28
你能想象只要呼一口氣，就可以知道你的肝功能或是血糖值嗎？美國紐約州立大學石溪分校(State University of New York，Stony Brook)的研究人員開發(fā)了一種診斷用呼吸分析儀(breathalyzer)，原理就像是警察測試駕駛?cè)司凭珴舛鹊膬x器。
“我們的呼吸包含1,000種以上的化學成份，但濃度都非常非常低；我們的技術(shù)能擷取呼吸、偵測特定的氣體的生物標記(biomarker)，然后量化其濃度。”紐約州立大學石溪分校材料科學暨工程系教授Perena Gouma表示：“我們開發(fā)了一種傳感器芯片，外表涂布了纖細的納米線，可偵測呼吸中的微量化學成份。”
紐約州立大學石溪分校材料科學暨工程系教授Perena Gouma (后)與正在示范呼吸分析儀的學生
Gouma所開發(fā)的結(jié)晶化學傳感器(crystallo-chemical sensor)之納米線，對特定的化學成份具敏感性──包括一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氨(ammonia)、丙酮(acetone)、異戊二烯(isoprene)、苯(benzene)、乙烷(ethane)、戊烷(pentane)──并能透過納米線擷取的粒子數(shù)量來量測濃度。
那些化學成份粒子也會變成與各種不同疾病相關(guān)的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)；研究人員表示，100微米(micrometer)的結(jié)晶納米線所擁有的表面積，對氣體的敏感度是硅基多晶硅薄膜的100倍，其電紡數(shù)組(electrospun array)是模仿了生物的鼻子。
可擷取化學成份粒子的納米線
舉例來說，當呼吸中檢測出的乙烷與戊烷濃度超過了1~11 ppb (parts per billion)，就是氧化壓力(oxidative stress)的指標；超過200~1750 ppb的氨濃度，則可能意味著腎衰竭。
Gouma指出，異戊二烯濃度監(jiān)測可應用在國防領(lǐng)域，用以判別士兵是否疲勞或出現(xiàn)睡眠呼吸中止：“腎功能衰竭的人呼吸中氨濃度較高，可通過這個做為是否需要進行血液透析(洗腎)的監(jiān)測�！�
這種呼吸分析儀的成功與否，有一部分是來自于已公布的呼吸內(nèi)一氧化氮濃度指標；因此Gouma也呼吁醫(yī)療領(lǐng)域能協(xié)助開發(fā)類似的呼吸生物指標。這種呼吸分析儀也可能作為新陳代謝率監(jiān)測儀器，例如通過監(jiān)測呼吸內(nèi)的丙酮濃度來監(jiān)測糖尿病患者；一般非糖尿病患者的呼吸丙酮濃度低于0.8 ppm，而第一型糖尿病患者的呼吸丙酮濃度則高于1.8 ppm。
如果上述方法成功，此種糖尿病患監(jiān)測設(shè)備可望能取代目前的血糖儀，成為具潛力的新一代非侵入式糖尿病患監(jiān)測設(shè)備。
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