با استفاده از فناوری جدیدی که در دانشگاه ایالتی داکوتای جنوبی حاصل شده، ممکن است روزی بتوان تنها با یک فوت ساده در یک دستگاه کوچک دستی، سطح قند خون را کنترل نمود. این دستگاه، نه تنها بدون درد و قابل استفاده مجدد است، بلکه نیازی برای سوزن زدن به انگشت و همچنین استفاده از نوارهای گران‌قیمت تست قند خون نیز ندارد.

در ساخت این بیوحسگر، از تکنیکی به نام چاپ مولکولی «Molecular imprinting»، برای نشاندن یک لایه پلیمر بر روی گرافن، استفاده شده است. این پلیمر سه بعدی، دارای حفرات کوچکی بوده که هم شکل و هم اندازه مولکول‌های استون است. آن‌ها مانند فیلتر عمل نموده و تنها به استون اجازه ورود و پیوند دادن با گرافن را می‌دهند. با اتصال مولکول‌های استون به گرافن، مقاومت الکتریکی گرافن تغییر می‌نماید و بر این اساس، حسگر توانایی تشخیص غلظت استون را در محدوده 0.9 تا ppm 10 خواهد داشت. سپس اجزای الکترونیکی دیگری، این اندازه‌گیری را به میلی‌گرم در دسی لیتر تبدیل نموده که واحد استاندارد شمارش گلوکز خون است. لازم به ذکر است که غلظت استون در نفس انسان سالم، بین 0.3 تا ppm 0.9 است، اما این مقدار در افراد مبتلا به دیابت، بالاتر است.

دستگاه اختراع شده، مانند یک نفس سنج عمل نموده که به جای اندازه‌گیری الکل، استون که یک نشانگر زیستی برای سطح قند خون است را اندازه می‌گیرد. «خالد امشادی»، دانشجوی دکترایی است که از پاییز 2017 میلادی، بر روی توسعه تجاری این پروژه کار کرده است، در خصوص فناوری ارائه شده اظهار می‌دارد: «بازدم انسان، حاوی بیش از 3000 نوع ترکیب آلی فرار است که از فرایندهای متابولیسم بدن حاصل می‌شوند. اما این حسگر، تنها استون را تشخیص داده و سایر گازها را نادیده می‌گیرد که این نشان‌دهنده انتخاب‌پذیری بالای آن است.»

گفتنی است، تیم درگیر در این تحقیقات، در ماه مه سال گذشته میلادی، به منظور توسعه و فروش این محصول و دیگر دستگاه‌های حسگری که در مرحله تحقیق هستند، شرکت «Nano Tek LLC» را راه‌اندازی نموده‌اند. همچنین، آن‌ها برای تحقیقات بیشتر بر روی دستگاه خود، موفق به اخذ یک حمایت 20،000 دلاری از صندوق «South Dakota EDA I6» و یک کمک مالی 50،000 دلاری از «National Science Foundation Innovation Corps» شده‌اند.

گفتنی است، این محققان قصد دارند که حسگر تنفسی خود را، به همراه یک نرم‌افزار، در تلفن همراه هوشمند به کار گرفته و کاربران را قادر سازند که سطح قند خون خود را کنترل و مدیریت نمایند؛ فناوری جدیدی که اگر به واقعیت بپیوندد، در نوع خود انقلابی بوده و زندگی را برای همه افراد مبتلا به دیابت، آسان‌تر می‌کند.

مرجع: «newswise»