科學家創建基於 graphene 的傳感器預測哮喘病發作起始

Rutgers 大學新的布朗斯維克科學家創建了可能導致隱約地出現的哮喘病發作早檢測并且改進哮喘和其他呼吸道疾病管理,防止住院治療和死亡的一個基於 graphene 的傳感器。

傳感器鋪平道路設備的發展的 - 可能類似於像採取他們的治療的人們可能佩帶然後認識,當,并且在什麼劑量的 Fitbit 的健身跟蹤儀 -。

「我們的遠見是發展某人以哮喘或另一呼吸道疾病可能佩帶在他們的脖子上或在他們的腕子和週期性地吹到它預測哮喘病發作或其他問題的起始的設備」,說邁赫迪 Javanmard,電子和計算機工程的部門的一位助理教授。 「它提前個性化的和精確度醫學的域」。

Javanmard 和 Rutgers 新的布朗斯維克專家一個不同的小組在日記帳微系統 & Nanoengineering 的研究發布在線今天描述他們的發明。

哮喘,導致這條空中航線炎症并且阻礙氣流,影響大約 300 百萬人民全世界。 在 2014年大約 17.7 百萬個成人和 6.3 百萬子項在美國診斷與哮喘。 症狀包括咳嗽,喘息,呼吸淺短和胸口緊緊。 其他嚴重的肺問題包括慢性阻塞性肺病 (COPD),包含氣腫和慢性支氣管炎。

診斷和監控的哮喘今天非侵入性的方法在分析被限制本質和程度空中航線炎症,并且要求患者不可能容易地保留與他們的昂貴,龐大的設備。 方法包括呼吸量測定法,評定肺活量和測試對於呼氣的氧化一氮,空中航線炎症指示符。 有對改善的緊急需要,最低限度地哮喘分子診斷和監控的入侵的方法,這個研究說。

在呼氣的呼吸凝析油的評定的生物標誌 - 在呼吸期間被釋放的微小的液體小滴 - 可能造成瞭解的哮喘在這個分子級別和導致被瞄準的處理和更好的疾病管理。

使用減少的 graphene 氧化物, Rutgers 研究員的小型化的電化學傳感器準確地評定在呼氣的呼吸凝析油的亞硝酸鹽。 減少的 graphene 氧化物抵抗腐蝕,有優越電子屬性并且是非常準確的在檢測生物標誌。 Graphene 是用於鉛筆的石墨的薄層。

「在呼吸凝析油的亞硝酸鹽級別是炎症的一有為的生物標誌在這條呼吸道。 有評定一個迅速,容易的方法它可能幫助哮喘患者確定空氣汙染物是否影響他們,因此他們可以更好管理對治療和體育活動的使用」,在 Rutgers 的環境和職業衛生科學學院 (EOHSI) 說 Clifford Weisel,研究共同執筆者和教授。 「可能也用於醫師的辦公室和急症室監控多種抗炎藥的效果優選處理」。

「在空中航線炎症的增量可能是哮喘病發作的增加的風險的一個早期前兆符號或 COPD 的惡化,允許更加早期和更多有效預防措施或處理」,一位職業和環境醫學醫師說羅伯特 Laumbach,研究共同執筆者和在 EOHSI。

「查看咳嗽,喘息和其他向外症狀,診斷準確性經常是差的,因此是監控生物標誌此想法為什麼可能不斷地導致示例班次」, Javanmard 說,在工程學校從事。 「這個能力執行亞硝酸鹽目錄的標籤自由的量化在單步的呼氣的呼吸凝析油,不用任何範例預處理解決一個關鍵瓶頸對啟用可移植的哮喘管理」。

下一個步驟將開發一個可移植,便攜的系統,可能是商業可用的在五年內,他說。 研究員也構想擴展的炎症生物標誌的數量設備可能檢測和評定。

「在美國,過敏炎症、哮喘和單獨多種呼吸情況全部上漲,如此可能幫助診斷的設備,監控和管理這些情況在高要求」, Javanmard 說。

來源: http://news.rutgers.edu/research-news/graphene-based-sensor-could-improve-evaluation-diagnosis-and-treatment-asthma/20170522

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