Ein tragbarer Sensor misst die Nikotinbelastung durch E-Zigaretten in der Luft

Einige Studien haben gezeigt, dass Nikotin, ein süchtig machender Stoff in elektronischen Zigaretten, das Risiko von Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen erhöht. Um jedoch ein vollständiges Verständnis der potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen zu erhalten, wird ein Echtzeit-Nikotinüberwachungsgerät benötigt. Ein solches Gerät könnte auch Rauchern und Nichtrauchern, die mit Passivrauch in Berührung kommen, helfen, ihre Belastung zu messen. Nun berichten Forscher in der Zeitschrift ACS Sensors, dass sie ein batteriefreies, tragbares Gerät entwickelt haben, das diese Aufgabe erfüllen könnte.

E-Zigaretten sind so konzipiert, dass sie ein Gemisch aus Nikotin, Glyzerin, Propylenglykol und Aromazusätzen erhitzen und vernebeln, das der Nutzer dann inhaliert. Im Körper kann diese Mischung mehrere Organe beeinträchtigen, darunter das Atmungssystem, wo sie den Luftstrom verändert, den oxidativen Stress erhöht und die Immunität beeinträchtigt. Darüber hinaus kann die Nikotinbelastung zu Lungenkrebs führen. Die Bewertung dieser Belastung unter realen Bedingungen ist jedoch schwierig. Die derzeitigen Tests zur Messung des Nikotingehalts in der Luft werden in Labors durchgeführt und erfordern große Probenmengen und tage- bis wochenlange Probenahmen.

Als Alternative werden tragbare Nikotinsensoren entwickelt, aber die beiden bisher bekannten sind unpraktisch, da sie entweder auf die Anwesenheit von Schweiß oder Sonnenlicht angewiesen sind, um zu funktionieren. Deshalb haben Madhu Bhaskaran, Md. Ataur Rahman und Philipp Gutruf einen leichten, tragbaren Sensor, der in der Lage ist, Nikotin in Echtzeit zu erkennen und die Daten drahtlos an elektronische Geräte wie ein Smartphone zu senden.

Das Team wählte Vanadiumdioxid (VO2) auf einem Polyimidsubstrat als Grundlage für seinen Sensor. Sie zeigten, dass sich Nikotin kovalent an einen dünnen Film aus VO2 binden kann, wodurch sich die Leitfähigkeit des Films in einem von der Nikotinkonzentration abhängigen Ausmaß ändert. Das Gerät erkennt die Veränderung der Leitfähigkeit, verstärkt das Signal und überträgt es dann drahtlos an ein Smartphone. Auf die Haut aufgetragen, kann der batterielose Sensor die Belastung des Trägers durch verdampftes Nikotin in der freien Luft messen. Die Forscher sagen, dass dieser Ansatz die Verwendung von tragbarer Elektronik für die Echtzeitüberwachung von gefährlichen Substanzen in der Umwelt erweitert.

Weitere Informationen finden Sie unter:

https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2021/december/wearable-sensor-measures-airborne-nicotine-exposure-from-e-cigarettes.html [This is automatically translated from English]