Nanobuisjes meten ademkwaliteit van patiënten

Een nanobuisje waarop speciale polymeren zijn aangebracht kan de CO2-concentratie vaststellen in de adem van ziekenhuispatiënten. Alexander Star en zijn collega's van de Universiteit van Californië in Los Angeles melden de toepassing van nanobuisjes als ademsensor deze week in het wetenschappelijke tijdschrift Advanced Materials (15 november).

Anesthesisten gebruiken apparaten die de concentratie koolstofdioxide bepalen om de adem te controleren van patiënten onder narcose. Deze zogenoemde capnografen worden ook gebruikt voor onderzoek aan longaandoeningen. De onderzoekers, verbonden aan het Californische nanotechnologiebedrijfje Nanomix, willen hun sensor gebruiken als basis voor een capnograaf die kleiner is dan de bestaande apparaten en minder elektriciteit gebruikt. Bij de ontwikkeling daarvan werken zij samen met anesthesisten.

Nanotubes zijn extreem kleine buisjes die zijn opgebouwd uit koolstofatomen. Al in 1998 bouwden Cees Dekker en collega's van de TU Delft met nanotubes een transistor. Star en zijn collega's brachten op een dergelijke transistor een coating aan die bestaat uit een mengsel van zetmeel en de polymeer polyethyleenimine. De coating gaat een verbinding aan met de koolstofdioxide die in de lucht aanwezig is. Deze chemische reactie zorgt er vervolgens voor dat de geleidende eigenschappen van de nanotubes in de transistor veranderen. Die verandering valt te meten. De onderzoekers rapporteren dat een toename van tien procent in de CO2-concentratie de geleiding van de nanobuisjes met eenvijfde verandert. Volgens de onderzoekers is de reactie `snel en omkeerbaar' voor concentraties CO2 in de lucht tussen 500 ppm (deeltjes per miljoen) en 10 procent.