Asthma: Sensor auf Graphenbasis warnt vor Anfall
Tragbares Gerät soll innerhalb von fünf Jahren auf den Markt kommen
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Asthma-Sensor: neue Diagnosemöglichkeit kommt (Foto: Azam Gholizadeh) |
New Brunswick (pte014/22.05.2017/10:30) Wissenschaftler der Rutgers University-New Brunswick http://newbrunswick.rutgers.edu haben einen Sensor auf Basis des Kohlenstoffmaterials Graphen entwickelt, der drohende Asthmaanfälle früher erkennbar machen und zu Verbesserungen des Managements von Asthma und anderen Atemwegserkrankungen führt.
Wie Fitness-Tracker tragen
Die Forscher hoffen, damit Krankenhausaufenthalte und Todesfälle in Zukunft zu verhindern. Die neuen Sensoren ebnen den Weg für die Entwicklung neuer Geräte, die sich vielleicht ähnlich wie Fitness-Tracker tragen lassen. Damit würden die Betroffenen wissen, wann und welche Dosis ihrer Medikamente eingesetzt werden muss.
"Unsere Vision ist es, ein Gerät zu entwickeln, das ein Asthma-Patient oder jemand mit einer Atemwegserkrankungen um den Hals oder am Handgelenk tragen kann. Durch ein regelmäßiges Hineinblasen sollen dann der Beginn eines Asthmaanfalls oder anderer Probleme erkennbar werden", unterstreichen die Entwickler.
Derzeit sind derartige Vorkehrungen nur schwer zu treffen und erfordern unförmige Geräte, die nicht einfach mit sich geführt werden können. Die in "Microsystems & Nanoengineering" veröffentlichte Studie sieht daher einen dringenden Bedarf an minimal invasiven Methoden für die molekulare Diagnose und Überwachung von Asthma.
Reduziertes Graphenoxid
Das Messen von Biomarkern in ausgeatmetem Atemkondensat kann zu einem besseren Verständnis der Krankheit auf molekularer Ebene beitragen und zu einer gezielten Behandlung und einem besseren Management der Krankheit führen. Der miniaturisierte elektrochemischen Sensor misst das Nitrit im Atemkondensat mittels reduziertem Graphenoxid.
Reduziertes Graphenoxid ist korrosionsbeständig, verfügt über ausgezeichnete elektrische Eigenschaften und ist bei der Entdeckung von Biomarkern sehr genau. Laut Mitautor Clifford Weisel sind die Nitritwerte im Atemkondensat ein vielversprechender Biomarker für Entzündungen in den Atemwegen. Eine Zunahme der Atemwegsentzündungen kann ein frühes Warnzeichen für einen Asthmaanfall oder eine Verschlechterung von COPD sein.
In einem nächsten Schritt soll ein tragbares System entwickelt werden, das innerhalb von fünf Jahren auf dem Markt erscheint. Die Forscher planen auch die Anzahl der erkennbaren Entzündungsmarker auszuweiten. An Asthma sind weltweit rund 300 Mio. Menschen erkrankt. Allein in den USA sind rund 17,7 Mio. Erwachsene und 6,3 Mio. Kinder betroffen.
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