作為代謝組學中，疾病診斷的金標準，對哮喘的代謝標志物，呼出氣中氮氧化物的測試可以幫助診斷病情發展。在這方面，以往的工作一般可以由氣相色譜-質譜聯用儀進行，或者一些研究人員也開發了可直接進樣的飛行時間質譜或其他類質譜方法，以探索臨床使用的可能性。

但現在，一種傳感器，可能會讓這兩種質譜在哮喘的預防、癥斷與治療應用中“下崗”。

美國羅格斯大學的科學家開發了一種石墨烯傳感器，可以早期發現哮喘，改善哮喘和其他呼吸系統疾病的管理，從而防止住院和死亡。

研究人員使用縮小的石墨烯氧化物，精確測量呼出氣體濃縮物中的亞硝酸鹽，從而在呼出凝結水中測量生物標志物，有助于了解分子水平的哮喘并導致有針對性的治療。氧化還原石墨烯耐腐蝕，具有優異的電學性能，在檢測生物標志物方面非常準確。

羅格斯大學電氣和計算機工程系助理教授Mehdi Javanmard說：“我們的愿景是開發一種可以讓哮喘或另一種呼吸系統疾病患者在頸部或手腕上佩戴的裝置，并定期對其進行預測，以預測哮喘發作或其他問題。”。 “它推進了個性化和精密醫學領域”。

“呼吸濃縮物中的亞硝酸鹽水平是呼吸道炎癥的有希望的生物標志物。使用快速，簡單的方法來測量它可以幫助哮喘確定空氣污染物是否影響它們，以便更好地管理藥物和身體活動的使用。”合作研究者，羅格斯環境與職業健康科學研究所（EOHSI）教授Clifford Weisel說，“它也可以在醫生辦公室和急診部門使用，以監測各種抗炎藥物的有效性，以優化治療。”

Javanmard和他的研究小組在Microsystems & Nanoengineering在線發表了他們的研究報告（Toward Point-of-Care Management of Chronic Respiratory Conditions: Electrochemical Sensing of Nitrite Content in Exhaled Breath Condensate using Reduced Graphene Oxide）。

導致氣道炎癥和阻塞氣流的哮喘影響全球約3億人。美國的1770萬成年人和630萬兒童在2014年被診斷患有哮喘。癥狀包括咳嗽，喘息，呼吸急促和胸悶。其他嚴重的肺部疾病包括慢性阻塞性肺疾病（COPD），其包括肺氣腫和慢性支氣管炎。

今天用于診斷和監測哮喘的非侵入性方法在表征氣道炎癥的性質和程度方面是有限的，并且需要昂貴的，龐大的設備，使患者不能容易地與它們保持一致。這些方法包括測量呼吸能力的肺量計，以及呼出一氧化氮的測試，這是呼吸道炎癥的指標。研究表明，迫切需要改進微創方法進行分子診斷和監測哮喘。

下一步是開發便攜式可穿戴系統，可在5年內在市場上銷售。研究人員還設想擴大設備可以檢測和測量的炎癥生物標志物的數量。

Javanmard說：“僅在美國，過敏性炎癥，哮喘和各種呼吸道疾病正在上升，因此可以幫助診斷，監測和管理這些病癥的設備將面臨高需求。