糖尿病是当今社会面临的重大健康挑战之一。传统的糖尿病检测方法通常需要采集血液或汗液样本，并依赖专业实验室进行分析，这一过程既耗时又成本高昂。近日，一项新研究提出仅通过一次简单的呼气就可在几分钟内诊断糖尿病及前驱糖尿病。
该研究由美国宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学系团队领导，成果发表于在国际权威期刊《化学工程期刊》（Chemical Engineering Journal）。新型传感器以呼出气中的丙酮为生物标志物。丙酮是脂肪代谢的自然副产物，但其浓度若超过约百万分之 1.8，则强烈提示糖尿病。
与需诱导出汗的葡萄糖传感器不同，该传感器只需使用者向袋中呼气，将传感器浸入后等待片刻即可得出结果，更为便捷实用。此前呼吸分析设备多需实验室确认，而新传感器实现了丙酮的现场检测，兼具实用性与经济性。
新传感器的核心创新在于采用激光诱导石墨烯材料。该材料由聚酰亚胺薄膜经 CO₂激光处理制成，形成多孔、具结构缺陷的石墨烯，显著提高了气体传感性能。为进一步增强对丙酮的选择性，研究团队还将石墨烯与氧化锌结合，形成可特异性识别丙酮分子的结结构。
此外，针对呼气中高湿度环境可能干扰检测的问题，研究人员引入了一层选择性防潮膜，能够阻隔水分子而允许丙酮通过。
目前该方法需受试者向袋中呼气以避免环境气流干扰。未来团队计划优化传感器，使其能直接置于鼻下或集成至口罩内，通过检测呼出冷凝气实现更便捷的监测。研究者还希望探索呼出气丙酮水平与饮食、运动间的关联，为糖尿病诊断以外的健康管理提供新途径。（刘春）
