Der Krebsschnüffelsensor der NASA fürs Handy

Eine Nanosensor-Technologie der NASA könnte es künftig ermöglichen, die Luft mit Hilfe eines Smartphones auf Gifte hin zu untersuchen. Wenn man den Sensor anhaucht, könnte er sogar die Atemluft testen und erkennen, ob man eine schwerwiegende und bislang unentdeckte Erkrankung hat.

Jing Li, eine Wissenschaftlerin am NASA Ames Labor hat seit Jahren an einer Technik gearbeitet, die einmal das krasseste Smartphone-Accessoire aller Zeiten werden könnte. Der kleine Sensor-Chip ist ungefähr so groß wie eine kleine Briefmarke und ist mit 32 Nanosensorstreifen ausgestattet. Jeder dieser Streifen ist aus einem anderen Material gefertigt und reagiert entsprechend unterschiedlich auf Chemikalien. Sie können nicht nur zwischen Stoffen unterscheiden sondern auch ihre relative Konzentration ermitteln. Das Ganze funktioniert in Echtzeit.

Derzeit sitzt der Sensor als Prototyp noch in einem kleinen Kästchen, das man ans Smartphone ansteckt. Die NASA gibt offiziell nicht an, welches Smartphone es ist – aber wir können es ja gerne verraten. Es ist ein iPhone. Künftig sollen preiswerte Versionen entwickelt werden, die von Endkunden bezahlt werden können. Der Grund für die Entwicklung waren allerdings keine Gesundheitsfragen sondern ein Sicherheitsbedürfnis der NASA.

Der Nanosensor wurde von NASA Ames ursprünglich für die Raumfahrt entwickelt. Zunächst wurde er dafür eingesetzt, Treibstofflecks in der Nähe von Raketen und Raumschiffen aufzuspüren. Außerdem wurde er auf der Internationalen Raumstation ISS eingesetzt, wo er seit 2008 an Bord ist. Dort wird die Luftqualität gecheckt. Besonders die Formaldehydkonzentration der Luft wird damit gemessen. Künftig will die NASA den Sensor auch zum Beschnüffeln von Asteroiden und auf Mars-Missionen einsetzen.

Die US-Heimatschutzbehörde spondert das Projekt nun ebenfalls. Dadurch werden auch wir auf der Erde etwas davon haben. Natürlich gibt es auch militärische Anwendungen. Das US-Verteidigungsministerium will bespielsweise Soldaten damit ausstatten, die dadurch chemische und biologische Kampfmittel erkennen können. Der Chip benötigt nur 5 Milliwatt Strom so dass Smartphones und Tablets problemlos damit ausgestattet werden können. Der Smartphone-Testsensor funktioniert zum Beispiel mit dem iPhone-Akku 8 Stunden lang.
Er misst Kohlenstoffmonoxid sowie Chlor, Ammonika und Methan in der Umgebungsluft.

Wenn die Sensoren an verschiedenen Smartphones ihre Daten über das Internet an eine zentrale Stelle vermitteln könnten, würde ein großes Sensornetzwerk die Überwachung auch größerer Gebiete ermöglichen. Gefährliche Umweltgifte könnten so schneller erkannt und effektiver bekämpft werden.

Die interessanteste Anwendung des Schnüffelsensors liegt jedoch in der Medizin. Es gibt zum Beispiel bei Zuckerkranken einen direkten Zusammenhang zwischen der Aceton-Konzentration in ihrem Atem und dem Zuckerspiegel im Blut. Um das Aceton zu messen, müsste der Kranke nur in den Sensor pusten – ähnlich wie bei einem Alkoholtest. So könnte die lästige Zuckermessung mit Lanzette und Teststreifen überflüssig werden.

Auch schwerere Erkrankungen lassen sich über die Atemluft erkennen. So gibt es einen Zusammenhang zwischen der Distickstoffoxid-Konzentration in der Atemuluft und Lungenkrebs. Das können trainierte Hunde zwar auch erkennen, aber der Smartphone-Sensor ist in der Anwendung deutlich einfacher und preiswerter.

Die Liste führt nur einige Beispiele an, die mit dem Nanogeruchssensor möglich sind. Vermutlich wird diese Art von Sensoren irgendwann direkt in Smartphones eingebaut und nicht mehr nur als Anstecker verfügbar sein.

Wir danken Jing Li für die Präsentation der Technik und auch jedem anderen am NASA Ames Institut, der sich die Zeit genommen hat, uns alles was wir wissen wollten, genauestens zu erklären. [Brent Rose / Andreas Donath]

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3 Antworten auf Der Krebsschnüffelsensor der NASA fürs Handy

  1. netsurfer912 19 Feb 2012, 9:49

    Sehr interessanter Artikel!

  2. netsurfer912 19 Feb 2012, 9:49

    Auch wenn jemand die Sensoren spondert.

  3. iFred 19 Feb 2012, 10:47

    Haha, der Sensor hält auf dem [iPhone 8] [Stunden lang]^^
    Die nasa hat halt gute kontakte zu apple, um an einen solchen prototypen ranzukommen^^