Точное измерение ацетона в выдыхаемом воздухе в режиме реального времени с использованием полупроводникового газового сенсора на основе оксида металла и диффузионного разделения газов

Уровень ацетона в выдыхаемом воздухе является показателем скорости окисления липидов, что имеет важное значение для оценки состояния при кетоацидозе, соблюдении кетогенной диеты и сжигании жира во время физических нагрузок. Несмотря на практическую пользу, точное определение ацетона в выдыхаемом воздухе затруднено из-за огромного разнообразия соединений, содержащихся в выдыхаемом воздухе. Хотя разработано множество сенсоров и устройств для измерения этого показателя, большинство из них испытывали только на искусственных образцах или образцах выдыхаемого воздуха с добавленным ацетоном; лишь немногие способны определять ацетон в низких концентрациях в режиме реального времени, что имеет решающее значение для расширения областей применения и широкого внедрения этой технологии. В настоящей работе показано, что определение ацетона в выдыхаемом воздухе в режиме реального времени возможно с помощью полупроводникового ацетонового сенсора на основе оксида металла. Высокая точность измерения низких концентраций ацетона была достигнута за счёт отделения основных интерферирующих газов с использованием различий в их коэффициентах диффузии; дополнительное повышение точности обеспечила коррекция влияния влажности. Ожидается, что такой подход приблизит измерение ацетона в выдыхаемом воздухе к практическому применению в различных областях.