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日本國家最新研發(fā)攜式呼吸傳感器：一口氣便可知道疾病
日本國家最新研發(fā)攜式呼吸傳感器：一口氣便可知道疾病
最近，日本日本富士通公司宣稱它們成功開發(fā)出了一款便攜式呼吸傳感器，可以準(zhǔn)確快速地測量特定氣體成分的濃度，比如人類呼出氣體中的低含量成分氨氣。
富士通新型便攜式呼氣傳感器
據(jù)了解，該公司研究人員開發(fā)出了可從呼氣中提取與生活方式病有關(guān)的特定成分，并在短時(shí)間內(nèi)檢測出濃度的便攜式呼氣傳感器。開發(fā)小組稱，該技術(shù)可像體溫計(jì)一樣，輕松對(duì)應(yīng)該接受精密檢查的人進(jìn)行篩查，從而及早發(fā)現(xiàn)生活方式病。
開發(fā)小組著眼的是跟肝臟代謝及胃癌危險(xiǎn)因素，也就是人體中的低含量氣體氨氣。人類呼吸中的氨氣含量，被認(rèn)為和某些生活疾病相關(guān)聯(lián)，如幽門螺桿菌感染。
呼氣傳感器檢測原理
溴化亞銅中含有一價(jià)銅離子，是一種P型半導(dǎo)體，可以對(duì)氨氣分子進(jìn)行可逆吸附。利用這一性質(zhì)，研究者開發(fā)了一款呼吸氣體傳感器，并對(duì)傳感器中的薄膜厚度和溴化亞銅沉積層進(jìn)行了優(yōu)化。氨氣分子的供電效應(yīng)降低了傳感器薄膜中的載流子，從而導(dǎo)致電極間的電阻上升。利用這一現(xiàn)象可以判斷氨氣和溴化亞銅間反應(yīng)的發(fā)生。
因此，該傳感器對(duì)氨氣的靈敏度達(dá)到了對(duì)丙酮靈敏度的2500倍，丙酮也是人類呼出氣體中的常見組分。該傳感器對(duì)氨氣的識(shí)別和濃度測量靈敏度達(dá)到了10ppb（十億分之一）。
可檢測肺癌標(biāo)志物候補(bǔ)物質(zhì)
據(jù)了解，開發(fā)人員發(fā)出了根據(jù)對(duì)氣體所形成阻力的變化量來確定氨氣濃度的算法。向傳感器吹氣，10秒內(nèi)就可以計(jì)算出氨氣濃度。
富士通研還通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)：采用此次開發(fā)出的技術(shù)，可以200ppb的靈敏度檢測出肺癌標(biāo)志物候補(bǔ)物質(zhì)——壬醛。在這項(xiàng)應(yīng)用中，傳感器表面會(huì)形成3級(jí)胺分子膜。
在此之前，一些氣體分子只能通過大型分析儀器才能檢測鑒定，隨著這款傳感器的誕生，將使氣體檢測變得簡便。今后，隨著可檢測的氣體種類越來越多，將在智能器件及可穿戴設(shè)備上配備呼氣傳感器。
據(jù)悉，該公司稱這款便攜式呼氣傳感器，有望在2018年達(dá)到實(shí)用化。
最近，日本日本富士通公司宣稱它們成功開發(fā)出了一款便攜式呼吸傳感器，可以準(zhǔn)確快速地測量特定氣體成分的濃度，比如人類呼出氣體中的低含量成分氨氣。
富士通新型便攜式呼氣傳感器
據(jù)了解，該公司研究人員開發(fā)出了可從呼氣中提取與生活方式病有關(guān)的特定成分，并在短時(shí)間內(nèi)檢測出濃度的便攜式呼氣傳感器。開發(fā)小組稱，該技術(shù)可像體溫計(jì)一樣，輕松對(duì)應(yīng)該接受精密檢查的人進(jìn)行篩查，從而及早發(fā)現(xiàn)生活方式病。
開發(fā)小組著眼的是跟肝臟代謝及胃癌危險(xiǎn)因素，也就是人體中的低含量氣體氨氣。人類呼吸中的氨氣含量，被認(rèn)為和某些生活疾病相關(guān)聯(lián)，如幽門螺桿菌感染。
呼氣傳感器檢測原理
溴化亞銅中含有一價(jià)銅離子，是一種P型半導(dǎo)體，可以對(duì)氨氣分子進(jìn)行可逆吸附。利用這一性質(zhì)，研究者開發(fā)了一款呼吸氣體傳感器，并對(duì)傳感器中的薄膜厚度和溴化亞銅沉積層進(jìn)行了優(yōu)化。氨氣分子的供電效應(yīng)降低了傳感器薄膜中的載流子，從而導(dǎo)致電極間的電阻上升。利用這一現(xiàn)象可以判斷氨氣和溴化亞銅間反應(yīng)的發(fā)生。
因此，該傳感器對(duì)氨氣的靈敏度達(dá)到了對(duì)丙酮靈敏度的2500倍，丙酮也是人類呼出氣體中的常見組分。該傳感器對(duì)氨氣的識(shí)別和濃度測量靈敏度達(dá)到了10ppb（十億分之一）。
可檢測肺癌標(biāo)志物候補(bǔ)物質(zhì)
據(jù)了解，開發(fā)人員發(fā)出了根據(jù)對(duì)氣體所形成阻力的變化量來確定氨氣濃度的算法。向傳感器吹氣，10秒內(nèi)就可以計(jì)算出氨氣濃度。
富士通研還通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)：采用此次開發(fā)出的技術(shù)，可以200ppb的靈敏度檢測出肺癌標(biāo)志物候補(bǔ)物質(zhì)——壬醛。在這項(xiàng)應(yīng)用中，傳感器表面會(huì)形成3級(jí)胺分子膜。
在此之前，一些氣體分子只能通過大型分析儀器才能檢測鑒定，隨著這款傳感器的誕生，將使氣體檢測變得簡便。今后，隨著可檢測的氣體種類越來越多，將在智能器件及可穿戴設(shè)備上配備呼氣傳感器。
據(jù)悉，該公司稱這款便攜式呼氣傳感器，有望在2018年達(dá)到實(shí)用化。
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