我院功能分子材料实验室景强副教授和刘波教授同安徽建筑大学李平副教授合作，在糖尿病的呼出气体检测研究方面取得新进展，研究成果以“Ultrasensitive acetone gas sensor can distinguish the diabetic state ofpeople and its high performance analysis by first-principles calculation”为题在传感器期刊《Sensors and Actuators: B. Chemical》上发表。第一作者为我院研究生蔡令波。
图1 文章首页截图
根据国际糖尿病联合会统计，全球大约有4.15亿人患有糖尿病。对糖尿病患者而言，只有有效控制血糖，才能防止各种并发症的发生、恶化，因此，患者对血糖的监测是日常生活中不可缺少的部分。现在测试血糖浓度的主流方法仍然血液检测法：被测试者用针将其手指刺穿，取血液进行检测。人们一直期望一种无损伤血糖监测方法的出现。丙酮被认为是糖尿病的生物标志物。健康人呼出气体中丙酮的浓度在300-900 ppb之间，而糖尿病患者呼出气体中丙酮的浓度大约为1800 ppb。因此，可以通过检测糖尿病患者呼出气体中丙酮的浓度，来监测糖尿病患者的血糖浓度，从而监测糖尿病患者的患病状态。
本研究在合成纳米ZnO多孔材料的基础上，通过浸渍法在ZnO多孔材料的表面复合了贵金属氧化物Rh2O3，制备出了高灵敏度的丙酮气体传感器，探测下限为50 ppb，此传感器对健康人和糖尿病人的呼出气中丙酮的浓度有着良好的区分，将来有望在临床上应用。
图2. (a)呼出气体检测。(b)传感器对健康人呼出气体和模拟糖尿病患者呼出气体中的丙酮浓度有着良好的区分. (c)通过第一性原理计算发现，Rh2O3较低的吸附能是此传感器对丙酮有超高灵敏度的关键。
《Sensors and Actuators: B. Chemical》是Elsevier出版社发行的传感器领域的权威期刊，历年来被中科院文献情报中心评定为1区top期刊。
