Khalid Emshadi PhD-hallgató, a projekt üzleti oldaláért felelős szakértője szerint az újfajta módszer áttörést jelenthet a piacon. Jócskán megkönnyítheti a diabétesszel küzdők életét, hiszen segítségével sokkal egyszerűbben és kényelmesebben tájékozódhatnak az érintettek aktuális vércukorszintjükről, mint a jelenleg használatos, ujjbegyből vett vérrel és tesztcsíkkal operáló készülékek esetében. A szonda leheletünk acetontartalmát méri, ebből következtet a vérünkben található glükóz mennyiségére. Az acetonszagú lehelet (vagy vizelet) közismerten a cukoranyagcsere zavarát jelzi. A úttörő kutatásról az egyetem weboldala számol be.
Akár okostelefonnal is végezhetünk majd vércukorszintmérést a jövőben
A Qiquan Qiao mérnökprofesszor által vezetett tudóscsapat molekuláris szintű 3D-s nyomtatás segítségével grafénba (vagyis egyetlen atom vastagságú grafitrétegbe) vésett bele egy különlegesen megformált polimerréteget. Ebben a háromdimenziós polimerhálóban apró üregek találhatóak, melyek mérete és alakja megegyezik az acetonmolekulákéval. Az így létrehozott „szűrő” tehát kizárólag az acetont engedi tovább, az emberi leheletben található mintegy háromezer egyéb különféle anyagot pedig visszatartja. Az így a grafénra csatlakozó acetonmolekulák megváltoztatják annak elektromos töltését. A szonda ezáltal észleli az adott személy leheletében található aceton mennyiségét, így jelezvén az esetlegesen magas vércukorszintet.
Egy átlagos személy lehelete 0,3-0,9 milliomodrészben tartalmaz acetont, míg egy diabéteszes páciens esetében ez a szám jóval magasabb. A szenzor a 0,9ppm és 10ppm közötti acetonmennyiséget képes sikeresen megmérni. A kapott értéket a fejlesztők tervei szerint maga a készülék mg/dl mennyiségre fogja átváltani, mely a vércukorszint általánosan elfogadott mérőszáma. A vizsgálatok során a kutatók a szenzort egy zárt térbe helyezték, melyet azután három másodpercre acetongázzal árasztottak el, így tesztelvén a szonda mérési képességeit.
A tudósok sikerrel pályáztak meg egy húszezer dolláros állami kutatói támogatást, mely keretből reményeik szerint sikerülhet megalkotniuk a vázolt eljárást alkalmazó mérőkészülék prototípusát. Qiao és munkatársai létrehoztak egy saját vállalkozást is Nano Tek LLC néven, melynek feladata a hasonló berendezések gyártása és azok piaci értékesítése lesz. Mindemellett a kutatócsapat a Nemzeti Tudományos Alapítvány innovációs testületétől is ötvenezer dolláros ösztöndíjban részesült, melynek segítségével feltérképezhetik a találmány potenciális vevőkörét, és kapcsolatokat építhetnek az egészségügyben dolgozókkal, illetve a különféle orvostechnológiai gyártó cégekkel.
A csapat munkájában 2016 ősze óta részt vevő Tawabur Rahman doktorandusz szerint a következő komolyabb lépés a szenzor reakcióidejének fejlesztése lesz, hogy minél kevesebb időt – a tervek szerint mindössze egy percet – kelljen várniuk a felhasználóknak arra, hogy megismételhessék a mérést. Emshadi pedig úgy gondolja, a szenzort akár okostelefonokba is beépíthetik a jövőben, így egy különleges mobilalkalmazás segítségével még egyszerűbben megmérhetik vércukorszintjüket az érintettek.
