Простое дыхание может стать самым эффективным способом спасения человеческих жизней: группа ученых создала нанотехнологический датчик, который обещает совершить революцию в ранней диагностике рак легких. Устройство способно обнаружить даже микроскопические следы вещества под названием изопрен, прокладывая путь в будущее, в котором обнаружить опухоль будет так же легко, как дышать.
Изопрен, ключ ко всему
Когда наш организм метаболизирует холестерин, он выделяет химическое вещество под названием изопрен в дыхании. ИсследователиЧжэцзянский университет обнаружили, что снижение уровня изопрена может указывать на наличие рака легких. Именно эта интуиция руководила разработкой инновационного материала для обнаружения газов.
Идентификация биомаркеров в дыхании представляет собой несколько технических проблем: разработанная система должна была быть способна различать различные летучие химические соединения, выдерживать естественную влажность выдыхаемого воздуха и обнаруживать мельчайшие количества определенных веществ. В случае изопрена мы говорим о концентрациях порядка двух частей на миллиард.
Исследователи преуспели в этом, усовершенствовав датчики, содержащие платину, индий и никель, называемые Pt@InNiOx. Этот материал продемонстрировал необычайную чувствительность.
Первые многообещающие испытания
Команда встроила датчик в портативное устройство и протестировала его на 13 участников, в том числе пять с раком легких. Результаты? Они были довольно ясными: устройство обнаружено Уровни изопрена ниже 40 частей на миллиард в образцах больных раком и выше 60 частей на миллиард у здоровых участников.
Ранняя диагностика, влияние на глобальное здоровье
Secondo l 'Всемирная организация здравоохранения, рак легких в 2020 году это стало причиной 1,8 миллиона смертей во всем мире1. Недорогой неинвазивный метод ранней диагностики может спасти бесчисленное количество жизней, позволяя обнаружить болезнь до появления симптомов.
Это правда, что исследование, опубликованное в журнале Датчики ACS (Я связываю это здесь), основан на пока еще относительно небольшой тестовой группе. Исследователи признают, что предстоит еще много работы: углубиться в чувствительные материалы, проанализировать дополнительные данные, интегрировать технологию в портативные устройства и продолжить исследование взаимосвязи между изопреном в дыхании и раком легких. Мы будем следить за дальнейшими событиями с уверенностью и надеждой.
Будущее ранней диагностики
Другие проекты по диагностике рака по дыханию реализуются уже несколько лет. Cancer Research UK начало длительное и важное исследование в 2019 году: в отличие от того, о котором рассказывается в этой статье, группа участвовавших пациентов намного больше, вплоть до того, что результаты еще не опубликованы. Эта новая технология может проложить путь к дальнейшим исследованиям в области анализа дыхания для ранней диагностики различных патологий.
Проблема идентификации биомаркеров в дыхании заключается в том, что система должна быть способна различать летучие химические вещества, выдерживать естественную влажность выдыхаемого воздуха и обнаруживать мельчайшие количества определенных веществ.
Это нововведение представляет собой значительный шаг на пути к более демократичной и доступной медицине. Дыхательный тест гораздо менее инвазивн и дорог, чем традиционные диагностические методы, и его можно легко внедрить даже в районах с ограниченными ресурсами – глоток свежего воздуха для глобального здравоохранения!
