Нанодатчик армянских инженеров за секунду ставит диагноз легочных болезней

1

Нанодатчик армянских инженеров за секунду ставит диагноз легочных болезней
Наноразмерный датчик, разработанный армянскими биоинженерами, позволяет диагностировать легочные заболевания за несколько секунд. Руководит научной группой доктор технических наук, преподаватель Национального Политехнического университета Армении Ваге Буниатян.

Датчик с точностью до пикоампера

Основа технологии — тончайший трехслойный датчик (металл — сегнетоэлектрик — металл). К нему подключены платиновые электроды.

Они реагируют на заряженные ионы в окружающей среде (будь то воздух или жидкость). По тому, как проходит электричество на стыке сегнетоэлектрика и металла, можно измерять концентрацию самых разных веществ в воздухе или воде. Чем тут помогают наноструктуры? Они измерят силу тока со сверхвысокой точностью — до пикоампера (10 в минус 15-й степени).

Один из аспирантов ученого решил изучить чувствительность датчика к перекиси водорода. Зачем? Недавно выяснилось, что в выдыхаемом нами воздухе ее содержится больше обычного, если мы больны легочными заболеваниями — бронхитом, пневмонией или астмой.

Если у больного высокая температура, в поликлинике ему не нужно ждать результатов анализа. Достаточно подуть в спирометр, чтобы врачи поняли, в чем дело: что-то с легкими (на подробный анализ) или обычная простуда.

Перспективы для биоинженеров очень большие. Электрическими методами (с измерением сопротивления) сейчас проводят импедансный анализ крови, жировых и других тканей в организме человека.

Буниатян и коллеги разработали не только технологию нанопленки, но и новый способ получения сырья.

Основой для него послужил самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС), соавтором которого в конце 60-х стал советский физик армянского происхождения Александр Мержанов. Он позволяет не расплавлять металлы до высоких температур, а запускать цепную реакцию высокой температуры в них самих. В результате тратить приходится намного меньше энергии, а в исходном веществе оказывается намного меньше примесей. Этот метод давно успешно применяется и в науке, и в промышленности.

За пленки и датчики армянские физики взялись сообща: помогли и Ереванский государственный университет, и Институт физических исследований (ИФИ) и Институт радиофизики и электроники (ИРФЭ).

В изучениях и в изготовлении датчиков помогли коллеги из Германии и Швеции. Новые свойства сегнетоэлектриков армянские и европейские физики изучают уже около десяти лет. Теперь результатами их работы смогут воспользоваться медики, экологи, химики.