Изследователи разработиха наноразмерен сензор, който открива рак на белия дроб само и единствено чрез анализ на нивата на химикал, наречен изопрен, който се крие в дъха ни. Екипът вярва, че постижението му може да предложи неинвазивен и евтин метод за ранно откриване на болестта и да спаси живота на много хора, предава New Atlas.
Когато човешкото тяло разгражда мазнините в процес, наречен липолитичен холестеролов метаболизъм, изопренът се освобождава в издишания въздух. Оказва се, че намаляването на изопрена може да покаже наличието на рак на белия дроб. Ето защо ръководен от изследователи от Китайския университет „Джъдзян“ решава да разработи иновативен материал за отчитане на газове.
Предизвикателството при откриването на биомаркери в дъха се състои в това, че вашата система трябва да може да прави разлика между летливите химикали, да издържа на естествената влажност на издишания дъх и да открива малки количества от специфични химикали. В случая с изопрена са необходими сензори, способни да откриват нива на химикала в диапазона части на милиард (ppb).
Изследователите се заемат с усъвършенстването на сензори на базата на нанопластинки от индиев оксид, които да отговарят на тези критерии. След няколко експеримента те стигат до тип сензор на базата на метален оксид, съдържащ платина (Pt), индий (In) и никел (Ni).
Този вид материал, наречен от тях Pt@InNiOx, е свръхчувствителен и открива нива на изопрен, по-ниски от две частици на милиард. Той също така реагира на изопрена повече от други съединения, открити в човешкия дъх, и се представя последователно по време на тестовете им.
Тези нановлакна могат да откриват рак на белия дроб, като засичат намаляването на изопрена в човешкия дъх. Адаптирано от: ACS Sensors 2024, DOI: 10.1021/acssensors.4c01298
Тези тестове включват включването на нановлакна Pt@InNiOx в преносимо устройство, което се използва с проби от дъха на 13 участници - петима от които са имали рак на белия дроб. Сензорното устройство открива нива на изопрен, по-ниски от 40 ppb в пробите на участниците с рак, и над 60 ppb в тези без.
Това би могло да означава по-големи шансове за откриване на рак на белия дроб по-рано, по-лесно и на много по-ниска цена от традиционните методи - много от които обикновено се прилагат само когато пациентите проявяват тревожни симптоми. През 2020 г. Световната здравна организация отбеляза, че ракът на белия дроб е отнел живота на 1,8 милиона души по света, а ранното откриване с помощта на методи като този може да допринесе много за предотвратяването им.
Струва си да се отбележи, че статията на изследователите, публикувана в списанието ACS Sensors, улавя резултатите от доста малка тестова група. Екипът отбеляза, че има още много работа, която трябва да се свърши, преди този метод за скрининг да стане достъпен на пазара: изследване на сензорните материали, допълнителен анализ на данните, интегриране на технологията в преносими устройства и по-задълбочено проучване на връзката между изопрена в дъха и рака на белия дроб.
От няколко години се работи и по други проекти за диагностика на рака чрез дишане. Cancer Research UK започна проучване още през 2019 г., но изглежда все още не е публикувал резултати. Надяваме се, че този нов метод за скрининг ще стане общодостъпен и ще проправи пътя за повече изследвания на анализа на дъха в бъдеще.
