Ein neuer Atemsensor meldet, ob ein Mensch an Diabetes vom Typ I leidet oder nicht. Der Sensor misst die Konzentration der Substanz Aceton, die von den Betroffenen verstärkt ausgeatmet wird. Das berichtet das Team um Sotiris Pratsinis von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich im Journal "ACS Analytical Chemistry".

Auch bei gesunden Personen findet sich in der Atemluft Aceton. Die Konzentration beträgt jedoch nur rund 900 Partikel Aceton pro eine Milliarde Partikel Luft (900 ppb, parts per billion). Bei Menschen mit Diabetes Typ I sind es fast doppelt so viele, erklären die Wissenschaftler. Bei diesem Leiden werden die Insulin produzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse durch eine Autoimmunkrankheit zerstört.

Der an der ETH Zürich entwickelte Sensor sei deshalb so gut, weil er selbst 20 ppb Aceton noch messen kann. Zudem arbeite er auch bei extrem hoher Luftfeuchtigkeit von mehr als 90 Prozent – wie in der Atemluft – sehr präzise.

Pratsinis und seine Kollegen verwendeten einen Träger mit Gold-Elektroden und beschichteten diesen mit einem hauchdünnen Halbleiter-Film aus einem Gemisch von Nanopartikeln aus Wolframoxid, das mit Silikon versetzt wird. Durch rasches Erhitzen und Abkühlen entsteht eine glasartige Halbleiter-Schicht auf der Elektrode.

Auf Bildern von Elektronenmikroskopen zeigte sich eine ungewöhnliche, schwammartige Struktur. "In diesen Poren verfangen sich die Acetonmoleküle und beginnen mit dem Wolframoxid zu reagieren", schreiben die Schweizer. Ist in der Atemluft viel Aceton enthalten, sinkt der elektrische Widerstand des Materials. Zwischen den Elektroden fließt mehr Strom und erzeugt ein entsprechend starkes Signal. Bei geringen Acetonkonzentrationen hingegen bleibt der Widerstand bestehen.

Für Diabetes-Patienten wäre ein handliches, leicht zu bedienendes Gerät ein großer Fortschritt, heißt es in Zürich. Sie könnten damit einfach und unkompliziert ihre eigene Diagnose stellen. Bis heute müssen sie Blutproben nehmen, um den Blutzuckerspiegel zu messen, mit dem neuen Gerät könnte der tägliche Stich in die Fingerkuppe womöglich entfallen.