روش جدید تشخیص دیابت Breathalyzer

تصویر  میکروسکوپ الکترونی گذاره از مواد هیبدریدی که نشاندهنده ی تشکیل تیتانیوم دی اکسید بروی یک میله است.

بیماران دیابتی معمولاً بعد از انجام مجموعه ای از آزمایشات مرتبط با قند خون در بیمارستان یا آزمایشگاهها از بیماری خود مطلع می شوند و بعد از آن برای بررسی وضعیت خود بصورت  روزانه از روش های غیر تهاجمی اما گرانقیمت استفاده می کنند. اما اگر تشخیص  و مانیتور روزانه دیابت از روش های غیر تهاجمی اما ارزان قیمت قابل انجام شود چه تغییری در تشخیص و مراقبت از این بیماری انجام خواهد شد؟

شیمیدانان دانشگاه Pittsburghبا استفاده از تکنیک سنسور نشان دادند  که می توانند بیماری دیابت را به سادگی تشخیص و مانیتور کنند، اینکار با یک  آنالیزتنفسی انجام می شود.

یافته های این تحقیق در آخرین شماره ی مجله ی JACS(June ,5,2013)  منتشر گردید . غالباً افراد مبتلا به دیابت قبل از تشخیص این بیماری از طریق آزمایش قندخون، علایمی  از بیماری را تجربه میکنند که از اولین آنها می توان به وجود استون در بازدم این افراد  اشاره کرد. این مشخصه که به fruity odorیا بوی میوه ای شناخته می شود با افزایش مقدار قند خون واضح تر و بیشتر می گردد. دانشمندان دانشگاه pitt  با استفاده از این بیومارکر روش تشخیص ارزان قیمتی را برای بیماری دیابت ابداع کردند .

 به گفته ی مدیر این پروژه پرفسور Alexander Star: بعد ازتشخیص دیابت، بیماران  مجبور به مانیتورینگ منظم قند خون خود در تمام مدت زندگی هستند بنابراین چنانچه  وسایل اندازه گیری قند خون را از آنالیز قند بر پایه ی خون به روش ساده تر و ارزانتری تغییر دهیم، تحول بزرگی در مدیریت شخصی دیابت برای بیماران بوجود آورده ایم واین روش بسیار ساده آنالیز تنفسیاست.

 برای این کار  دکتر starوهمکارانش از روشی به نام روش sol-gelاستفاده کردند. دراین روش  با استفاده از مولکولهای کوچک (غالباً دراندازه ی نانو) به تولید مواد جامد می پردازند. دانشمندان  با ترکیب نمودن اکسید تیتانیوم که یک ماده ی غیر آلی است و بطور گسترده ای درمحصولات آرایشی  استفاده می شود با نانو لوله های کربونی که مانند میله یا ستون عمل میکنند توانستند ذرات را کنار هم نگهدارند .

علت استفاده از نانوتیوبهای کربونی به علت استحکام زیاد  (قوی تر از فولادند ) و کوچک بودن آنها است (از هر عنصر سیلیکونی درالکترونیک  کوچکترند) . در این روش که محققین آنرا به نام روش دی اکسید تیتانیوم بروی چوب نام نهادند، خواص الکتریکی نانو تیوبهای کربن  را با قدرت تولید نور تیتانیوم دی اکسید ترکیب کردند و بر این اساس وسیله ی حساسی ابداع نمودند که از ترکیب این دو ماده به عنوان یک نیمه رسانای الکتریکی استفاده کرده و سیگنال این سنسور را با اندازه گیری  مقاومت الکتریکی این نیمه رسانا می سنجند.

محققین دریافتند که این سنسور می تواند بوسیله ی نور فعال شده و تولید بار الکتریکی  نماید. این موضوع این ایده را برای دانشمندان تداعی کرد که با تاباندن نور ماوراءبنفش  به نانو تیوبهای کربنی بتوانند به اندازه گیری بخار استون موجود درتنفس بیمار  که مقدار آن بسیار ناچیز است، بپردازند.

دکتر starمی گوید: اندازه گیری انجام شده با این روش نشان دهنده ی قدرت تشخیص عالی این اندازه گیری است . چنانچه چنین سنسوری را بتوان بصورت  تجاری تولید کرد تحول عظیمی در روش مانیتور کردن قند خون در میان بیماران  دیابتی بوجود خواهد آمد.

درحال حاضر این تیم تحقیقاتی بروی تولید پروتوتایپهای این سنسور برای آزمایش آن بروی نمونه های تنفسی انسان کار می کنند.

 منبع: www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130610133125.htm