2025-09-06
【k8凯发官网入口科技消息】据k8凯发官网入口了解，科学家们近日成功研发出一种可通过呼吸样本在几分钟内识别糖尿病及前驱糖尿病的传感器装置。该设备通过检测呼出气体中的丙酮浓度进行诊断，有望取代昂贵复杂的血液检测手段。这项由宾夕法尼亚州立大学Huanyu "Larry" Cheng教授团队主导的研究，为糖尿病筛查提供了革命性的新方案。
在德国，目前约有1100万人患有糖尿病，至少还有200万人尚未察觉自身病情。据统计，德国每年新增2型糖尿病患者达45万人，若按当前发展趋势，预计到2040年全国糖尿病患者数量将攀升至1230万人。传统诊断方法依赖血糖或汗液葡萄糖检测，而新技术则转向分析人体呼出气体中的丙酮浓度——这是脂肪代谢产生的天然副产物。当呼出气中丙酮浓度超过1.8%时，即提示糖尿病患病风险。
该传感器的核心技术基于激光诱导石墨烯，这种多孔材料通过二氧化碳激光处理聚酰亚胺薄膜制成。研究人员将这个过程形象地比喻为烘烤面包：加热时间过长就会形成碳化物。通过精确调控激光参数，可制备出适合气体检测的多层多孔石墨烯结构。为进一步提升检测特异性，研究团队在石墨烯基底上复合氧化锌材料，这种复合结构能有效区分丙酮分子与其他干扰气体。针对呼吸气体中的湿度干扰问题，科学家还集成了一种特殊滤膜，可阻隔水分子同时允许丙酮分子通过。
目前检测过程需患者向采集袋中呼气以避免气流干扰，传感器插入采集袋后数分钟即可得出结果。研究团队正在开发改进版本，未来可实现直接置于鼻下或整合至面罩中使用。除糖尿病诊断外，该技术还有望用于监测饮食和运动对代谢的影响，拓展至健康管理领域。
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