Учёные СФУ разрабатывают сенсоры для выявления заболеваний по дыханию человека

Учёные Сибирского федерального университета и Института неорганической химии СО РАН (г. Новосибирск) разрабатывают высокочувствительные сенсоры для определения заболеваний человека по дыханию.

«Коллеги в Новосибирске занимаются изготовлением непосредственно сенсоров, а мы интерпретируем полученные результаты. Задача получить датчики, которые способны определять с высокой точностью различные газы. Наша идея заключается в следующем — у людей, страдающих теми или иными заболеваниями, отличается состав выдыхаемого воздуха. На основе анализа выдыхаемого воздуха, в частности можно определять, например, лёгочные и сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет. Сложность заключается в том, что концентрации этих газов в выдыхаемом человеком воздухе невелики и для того, чтобы их зафиксировать, нужны высокочувствительные сенсоры. Кроме того, подобные сенсоры могут использоваться для мониторинга окружающей среды и на промышленных предприятиях для определения утечек опасных газов. Они очень высокочувствительны даже к самым малым концентрациям», — сообщил соавтор исследования, ведущий научный сотрудник Сибирского федерального университета Павел Краснов.

По словам учёного, в Международном научно-исследовательском центре спектроскопии и квантовой химии СФУ с помощью квантово-химических вычислений занимаются интерпретацией получаемых в ходе экспериментов результатов и их прогнозированием. Основой для сенсоров станут гибридные системы углеродных нанотрубок и фталоцианинов металлов.

Исследователь отметил, что преимуществом этих сенсоров станет их способность к многоразовому использованию.

«Это очень принципиальный момент, потому что большинство химических сенсоров работают как раз таки либо одноразово, либо для того, чтобы их вернуть в исходное состояние, нужно их нагревать до очень высокой температуры. В нашем случае, судя по измерениям, свойства разрабатываемых материалов в течение полугода не меняются, по крайней мере в лаборатории», — подчеркнул Павел Краснов, добавив, что такие сенсоры будут недорогими в использовании в случае внедрения их в производство.

Работа проводится при поддержке Российского научного фонда (проект 24-73-10058) и Министерства науки и высшего образования (проект FSRZ 2023-0006).

Источник: Сибирский федеральный университет