Шрифт: Arial Times
Размер: A A A
Интервал: AA AA AA
Цвета: Ц Ц Ц Ц Ц

22 октября 2021, Пятница

Версия сайта для слабовидящих Основная
версия сайта

Меню

Нижегородские ученые разрабатывают устройство, определяющее болезни по выдыхаемому воздуху

Нижегородские ученые разрабатывают устройство, определяющее болезни по выдыхаемому воздуху

Медицинский «нос», определяющий содержание вирусов в воздухе, и мобильное устройство доврачебной диагностики болезней разрабатывает участник Нижегородского НОЦ — Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых Российской академии наук (ИХВВ РАН).

В основе этих устройств волоконно-оптические сенсоры для определения химического состава жидкостей, газов и порошков. Сложная оптическая система размером не больше шариковой ручки представляет собой прибор-зонд, способный определить состав любой смеси.

О том, как планируют использовать инновационные спектральные сенсоры нижегородские ученые, рассказал один из их разработчиков — старший научный сотрудник лаборатории химии высокочистых бескислородных стекол ИХВВ РАН Александр Вельмужов.

По его словам, функционирование спектральных сенсоров основано на принципе нарушенного полного внутреннего отражения. Чувствительный элемент в виде волоконного световода погружается в анализируемую смесь, затем регистрируются спектры поглощения компонентов смеси. С помощью электронной базы данных происходит идентификация отдельных компонентов.

«Одним из перспективных направлений применения сенсоров является медицина. Клетки тканей человека и любого другого живого организма состоят из веществ, которые имеют строго определенные полосы поглощения в инфракрасном спектре. Уже существуют единичные многофункциональные медицинские комплексы на основе волоконно-оптических сенсоров, которые позволяют одновременно проводить диагностику состояния тканей и хирургические операции, выполнять раннюю диагностику онкологических заболеваний. По содержанию воды и некоторых других веществ в тканях можно определять наличие заболеваний. Сенсоры можно использовать для определения микроорганизмов: бактерий и вирусов. Например, создать медицинский „нос“, определяющий содержание коронавируса в воздухе», — рассказал он.

Конечная концепция проекта, по словам Александра Вельмужова, состоит в разработке мобильного устройства для доврачебной диагностики заболеваний. Приборы будут внедряться в смартфоны. Это позволит их владельцам определять состав выдыхаемого воздуха и диагностировать такие сложные заболевания, как сахарный диабет, астма, хроническая сердечная недостаточность. По словам ученого, такое устройство может быть представлено на рынок уже через 5−7 лет.

Кроме медицинского применения, внедрение оборудования с использованием волоконно-оптических сенсоров возможно во многих сферах. К примеру, в нефтяном трубопроводе оно позволит проанализировать состав нефти на наличие посторонних веществ и сигнализировать оператору, предотвратив тем самым развитие аварийной ситуации. Использование подобных приборов на АЗС позволит автовладельцу выбрать бензин или стеклоомыватель высокого качества без вредных примесей. Анализ спектра чернил поможет криминалистам в установлении даты и способа создания тех или иных документов, а покупатель в продовольственном магазине сможет определить свежесть и качество продуктов.

Напомним, что проект по разработке волоконных световодов ИХВВ РАН реализуется в рамках Нижегородского НОЦ. При поддержке научно-образовательного центра в реализации проекта был найден индустриальный партнер из Удмуртской Республики (АО «Сарапульский радиозавод»), который разрабатывает электронную компонентную базу. АНО «Нижегородский НОЦ» подготовила аналитические материалы и бизнес-план, нашла потенциальных заказчиков, в том числе из нефтехимической отрасли, которые заинтересованы в закупках этих устройств.

Сейчас Нижегородский НОЦ совместно с ИХВВ РАН ведет работу над открытием малого инновационного предприятия по созданию уникальных спектральных датчиков, в основе которых будут лежать волоконные световоды нижегородских ученых.

Напомним, НОЦ в Нижегородской области был одним из первых пяти научно-образовательных центров, созданных в России в рамках национального проекта «Наука». На сегодняшний день его участниками являются 37 организаций: 10 университетов, 21 предприятие, одна управляющая компания, четыре НИИ Российской академии наук и Российский федеральный ядерный центр.

Национальный проект «Наука» реализуется в стране по инициативе президента РФ Владимира Путина с 2018 года. В 2021-м он был переформатирован в нацпроект «Наука и университеты» и включил в себя четыре федеральных проекта: «Развитие интеграционных процессов в сфере науки, высшего образования и индустрии», «Развитие масштабных научных и научно-технологических проектов по приоритетным исследовательским направлениям», «Развитие инфраструктуры для научных исследований и подготовки кадров» и «Развитие человеческого капитала в интересах регионов, отраслей и сектора исследований и разработок».

Указом Владимира Путина 2021-й является в России Годом науки и технологий.

Дата публикации

19 сентября 2021, 10:02

Поделиться в соцсетях