以石墨烯为材料制成的纳米传感器对冷凝的呼出气（小滴液体）进行快速的分析，它能够检测出一种内呼吸道的关键的炎症标记物-亚硝酸盐。
新不伦瑞克省罗格斯大学的科学家发明了一种石墨烯传感器，该传感器能够检测出哮喘发作的早期症状，从而提高对哮喘和其它呼吸道疾病的自身管理，起到预防住院和死亡的作用。
该传感器的开发为可能类似 于Fitbit3这样的健身追踪器器的开发铺平了道路，，人们可以带上它，然后知道什么时候服用什么剂量的药物。
“我们的目标是开发一款设备，那些患有哮喘或其它呼吸道疾病的人可以将其带在脖子或者手腕上，然后定时的向其吹气，从而可以预测哮喘发作或者其它问题。” Mehdi Javanmard,一个电气和计算机工程系的助理教授这样说道。“它促进了个性化和精准医学领域的发展。”
Javanmard和新不伦瑞克省罗格斯大学的一个专家团队今天在微系统和纳米工程杂志（Microsystems & Nanoengineering）上的一项研究中心描述了他们的发明。
哮喘可以引起呼吸道的炎症和阻碍气流，影响了全世界3亿人。哮喘病症包括咳嗽、喘息、呼吸急促和胸闷。其它严重的肺部疾病包括慢性阻塞性肺病（COPD），该疾病包括肺气肿和慢性支气管炎。
现今的用于诊断和监测哮喘的非侵入性方法在描述呼吸道炎症的病症上是有限的，并且花费昂贵，而且设备比较笨重，病人不能轻易的与其保持在一起。方法包括测量呼吸能力的肺活量测定法，以及对呼出的NO的测试（这是一种表征呼吸道炎症的指示剂）。研究表明，迫切需要改进的、微创性的方法来进行分子诊断和哮喘方面的监测。
在呼出气的冷凝物中对生物标记物进行测定-在呼吸过程中释放的微小液滴-可以帮助理解分子水平上的哮喘并导致靶向治疗和更好的疾病管理。
罗格斯大学研究人员研发的微型电化学传感器利用还原氧化石墨烯准确地测定出呼出的冷凝物中的亚硝酸盐。还原氧化石墨烯能够抗腐蚀，具备优良的电气性能，并且在检测生物标记方面非常精确。在铅笔中使用的单层石墨就是石墨烯。
“呼吸冷凝物中的亚硝酸盐水平是呼吸道炎症中一个很有前景的生物标记物。有一种快速简便的测量方法可以帮助哮喘患者确定空气污染物是否对他们有影响从而更好的控制药物的使用。” Clifford Weise，研究报告的合著者，罗格斯大学环境与职业健康科学研究搜的教授这样提到。“它也可以用于医生的办公室和急诊部门，主要用于监控各种消炎药的疗效从而来优化治疗”。
“呼吸道炎症的增加可能是一种早期预警信号，增加了哮喘发作或COPD恶化的风险，使用石墨烯传感器能够允许早期和更有效的预防措施或者治疗”。Robert Laumbach这样提到，他是研究报告的合著者和EOHSI的一名职业环境医学医师。
研究人员表明下一步的研究工作是开发一种方便携带的可穿戴系统，这种系统将在五年内投入商用。另外，研究人员还想扩大生产一种可以检测和测量炎症生物标记物数量的设备。
文章来源： 贤集网