Еще древние целители умели распознавать некоторые заболевания по запаху дыхания. Ученые из Воронежского государственного университета сделали прибор, чтобы аналогичным способом следить за развитием некоторых форм сахарного диабета. А ищут они в дыхании больного ацетон.

Чтобы установить концентрацию ацетона в крови больного сахарным диабетом и выявить обострение болезни, медики анализируют мочу пациентов. Однако ученые полагают, что проще установить зависимость между составом крови и выдыхаемыми газами. Измерить концентрацию ацетона в выдохе можно с помощью масс-спектрометров и хроматографов, но эти приборы сложные и дорогие. Физикам давно известны более простые и дешевые методы - на основе полупроводниковых датчиков. Чувствительный элемент, сенсор, тонкая пленка оксида железа или олова размером 2,5 кв. мм. Когда газы собираются на его поверхности, электропроводность пленки меняется, что и служит диагностирующим признаком. Размер прибора со встроенной электроникой - всего 20 х 20 см. От прибора идет газозаборник, внутри которого и находится сенсор. Больному достаточно выдохнуть в газозаборник один раз и через десять секунд результат анализа будет известен.

"Однако за простоту этого метода приходится платить. Дело в том, что основная проблема полупроводниковых датчиков - малая избирательность", - рассказывает один из создателей прибора инженер С.Рябцев. Прибор фиксирует два типа сигналов: понижение или повышение электропроводности сенсора. Ацетон, так же как водород и многие органические газы, повышает электропроводность полупроводника. А кислород, хлор и озон понижают. Ацетона в выдохе человека ничтожно мало: одна миллионная часть объема. Зато много других газов, к примеру, углекислого газа или паров воды, их концентрация неизмеримо больше, чем ацетона, а это мешает определению. Первый прибор ученые испытывали в одной из клиник Воронежа и установили, что его чувствительность недостаточна: ее хватает только для анализа на средней и тяжелой стадиях заболевания сахарным диабетом.

Сейчас воронежские физики экспериментируют с датчиками, на поверхность которых нанесен микрокристаллический катализатор, например платина, палладий или золото. Это существенно повышает чувствительность прибора. "Мы только в начале пути, - говорит С.Рябцев. - Наша задача - повысить чувствительность датчика настолько, чтобы можно было диагностировать ранние стадии сахарного диабета или даже начало заболевания".

Американское правительство вкладывает огромные деньги в разработку методов определения глюкозы в крови. Это прямой путь диагностики сахарного диабета. Анализ же ацетона в крови - дополнительный метод. Если удастся выявить прямую зависимость между концентрацией глюкозы в крови больного и паров ацетона в его выдохе, то работа физиков из Воронежского Государственного университета, станет одним из самых перспективных в области диагностики сахарного диабета.

ИнформНаука