طوّر فريق بحثي بقيادة هوانيو (لاري) تشنج، أستاذ مشارك في الهندسة والميكانيكا بجامعة ولاية بنسلفانيا، مستشعرًا يمكنه تشخيص داء السكري ومرحلة ما قبل السكري خلال دقائق باستخدام عينة من النفس فقط، ونُشرت النتائج في مجلة الهندسة الكيميائية.
أظهرت الإحصاءات في الولايات المتحدة أن واحدًا من كل خمسة من بين نحو 37 مليون بالغ مصاب بالسكري لا يعلم إصابته، ما يجعل وسائل تشخيص سريعة ومريحة حاجة مهمة.
اعتمدت طرق التشخيص التقليدية غالبًا على قياس الجلوكوز في الدم أو العرق، بينما يكتشف هذا المستشعر مستوى الأسيتون في النفس؛ فوجود الأسيتون ناتج ثانوي لحرق الدهون، وارتفاعه فوق نحو 1.8 جزء في المليون يشير إلى احتمال الإصابة بالسكري.
كيف يعمل المستشعر
صنَع الباحثون طبقة من جرافين محفَّز بالليزر عن طريق تحميص مادة البولي إيميد بالليزر ليصبح مساميًا، وهذا يسمح بمرور الغازات. ولأن الجرافين وحده لم يكن انتقائيًا للأسيتون بما فيه الكفاية، أضافوا أكسيد الزنك لتشكيل تقاطع يزيد من خصوصية الكشف عن الأسيتون مقارنة بالغازات الأخرى. كما طوروا غشاءً حاجزًا للرطوبة يمنع جزيئات الماء من التنافس مع الأسيتون على سطح المستشعر.
يتطلب الاختبار حاليًا أن ينفخ الشخص في كيس لتجنب تأثيرات الهواء المحيط، ويظهر القياس خلال دقائق قليلة، ما يجعله أكثر سهولة من جمع عينات دم أو تحفيز العرق عبر التمارين أو المواد الكيميائية أو الساونا.
يعمل الفريق الآن على تحسين المستشعر ليُستخدم مباشرة تحت الأنف أو يُثبت داخل قناع لاكتشاف غاز الأسيتون في تكثف الزفير، ويحاولون أيضًا فهم كيف تتغير مستويات الأسيتون مع النظام الغذائي وممارسة الرياضة لفتح تطبيقات صحية تتجاوز التشخيص الأولي.
