ФТІНТ: «Відділ спектроскопії молекулярних систем і наноструктурних матеріалів»

Сенсорна технологія і портативний пристрій для неінвазивної діагностики станів організму людини

Анотація

Запропонована нами сенсорна технологія побудована на використанні точково-контактних наносенсорів, які є абсолютно новим брендовим типом аналітичних перетворювачів. Робота точково-контактних чутливих елементів базується на фундаментальних принципах мікроконтактної спектроскопії Янсона і мікроконтактного газочутливого ефекту. Оригінальною властивістю точково-контактних сенсорів є складний відгук спектрального типу, який вони генерують під дією багатокомпонентних газових середовищ. Такий характер сигналу відгуку пов'язаний з квантовою природою точкових контактів. Завдяки цьому вони здатні реєструвати найдрібніші структурні і енергетичні зміни, обумовлені взаємодією з зовнішніми агентами. Дана особливість точково-контактних наносенсорів дозволяє проводити диференційний аналіз складних газових сумішей шляхом реєстрації багатопараметричного відгуку, так званого профілю аналіта, без визначення окремих компонентів. Ефективність запропонованого нами інноваційного підходу вже продемонстрована на прикладі аналізу газу, що видихається людиною, і детектування канцерогенних штамів бактерії Helicobacter pylori в режимі реального часу. Точково-контактна сенсорна технологія в сукупності з портативним реєструючим пристроєм є фундаментом для розробки нового покоління дихальних тестів і інноваційних скринінгових технологій медичної діагностики в режимі реального часу.

Опис

Усі етапи технології виготовлення наносенсорів і виконання аналітичних процедур вміщують оригінальні розробки, унікальні технологічні прийоми та наукоємні “know-how”, включаючи оригінальну технологію мікроконтактної спектроскопії Янсона, оригінальну технологію підготовки електродів для точково-контактних сенсорів, оригінальну технологію створення точково-контактних сенсорів, оригінальну технологію приготування мезоскопічних точково-контактних сенсорних мультиструктур, методику проведення вимірів та вивчення складу газу, що видихається людиною, обладнання для реєстрації відгуку точково-контактних сенсорів і аналізу в режимі реального часу газу, що видихається людиною, оригінальне програмне забезпечення.

Технічні характеристики

Час технологічного циклу виготовлення лабораторного зразка чутливого елемента: не більше 15 хвилин;
сенсор активного типу: повна автономність функціонування (без зовнішніх джерел енергії);
діапазон робочих температур сенсора для дослідження газу, що видихається: 10 – 45˚С;
тривалість дихального тесту: 2-5 хвилин;
розміри портативного приладу: 188 x 140 x 45 мм³;
маса портативного приладу: 425 г.

Сфера застосування

Сфера застосування технології і портативного сенсорного пристрою включає:

розробку інноваційних скринінгових технологій медичної діагностики на основі сенсорного аналізу газу, що видихається людиною, в режимі реального часу;
розробку інноваційних технологій для моніторингу промислових регіонів з антропогенним навантаженням в режимі реального часу;
розробку інноваційних технологій для моніторингу довкілля в режимі реального часу.

Інноваційні аспекти сенсорної технології

технологія базується на оригінальних ідеях і інноваційних рішеннях, вперше запропонованих її авторами;
точково-контактні наносенсори є новим типом сенсорних елементів, характеристики яких перевершують параметри відомих в світі аналогів;
ефективність запропонованого нами інноваційного підходу продемонстрована на прикладі піонерських результатів з детектування канцерогенних штамів бактерії Helicobacter pylori в режимі реального часу;
унікальні оригінальні пристрої для створення нанорозмірних точково- контактних наносенсорів і мезоскопічних точково-контактних сенсорних мультиструктур;
спеціально розроблений пакет программ для проведення досліджень і обробки результатів.

Головні переваги

можливість створювати точково-контактні наносенсори, характеристики яких перевершують параметри відомих в світі аналогів;
можливість розробляти інноваційні методи неінвазивної медичної діагностики в режимі реального часу;
можливість створення інноваційних скринінгових технологій медичної діагностики в режимі реального часу;
простота високотехнологічного процесу;
висока економічна ефективність: вартість аналітичних технологій на основі точково-контактних сенсорів суттєво нижча за вартість технологій на основі існуючих аналогів;
високий ступінь автоматизації дослідницького процесу.

Ключові слова

Нанотехнологія, точково-контактні сенсори, мікроконтактна спектроскопія Янсона, аналіз газу, що видихається, неінвазивна медична діагностика, функціональні матеріали.