Науковці винайшли портативний пристрій для діагностики хвороб за видихом

Олексій Грушевський

Джерело: nauka.ua

Хемоінженери розробили портативний пристрій, який здатен виявляти біомаркери хвороб у видихуваному людиною повітрі. Він вловлює речовини з повітря та конденсує їх у рідину, аналіз якої не менш точний, ніж аналіз крові, слини чи сечі, зразки для яких відібрати важче.

Головні тези:

Винахід портативного пристрою для діагностики хвороб за видихом відкриває нові можливості для швидкої та точної діагностики захворювань.
Пристрій здатний конденсувати речовини з видихуваного повітря для аналізу, надаючи не менш точні результати, ніж звичайні методи на основі аналізу крові, слини або сечі.
Цей винахід може бути доступним для використання в домашній діагностиці завдяки відносно низькій вартості складових.

Хемоінженери винайшли унікальний діагностувальний пристрій

При цьому збирання такого пристрою коштує не більш як 200 доларів, що може зробити його доступним навіть для використання в домашній діагностиці.

Дослідження опублікували в журналі Nature Chemical Engineering.

Хоча леткі, тобто здатні легко випаровуватися та поширюватися в повітрі, сполуки вже пропонували використовувати для діагностики хвороб, зазвичай їхня концентрація занадто мала. Тому науковці розробили пристрій, який здатен збирати ці сполуки та конденсувати їх.

Крім того, він також вловлює нелеткі сполуки, які містяться в краплинах вологи, що видихує людина. Для цього пристрій спершу накачує повітря за допомогою помпи, потім з’єднує їх з водяною парою й охолоджує.

У результаті дослідники за 15 хвилин отримують зразок рідини, в якому можна виявляти речовини, що вказують на ті чи інші хвороби. Пристрій виявився здатним визначати концентрацію цукру у крові за видихом людини, що може замінити традиційні тест-системи, у яких потрібно крапнути кров’ю на дорогі смужки.

Також її випробували на мишах із наближеною до людської імунною системою, у яких за видихом вдалося виявити ознаки запалення. Пристрій виявився корисним і не для медичних цілей: він виявив кишкову паличку в повітрі, в яке вона може потрапляти під час злиття унітаза.

Однак перед використанням пристрою як діагностичного інструмента науковцям потрібно вирішити ще одну проблему: значну кількість хвороб ще не пов’язали з леткими сполуками у видиху саме тому, що їх було важко виявляти. Тому команда науковців уже почала шукати речовини, які можуть бути потенційними біомаркерами різних хвороб, зокрема захворювань кишківника.

Як леткі сполуки вказують на хвороби

За сполуками, які виділяють клітини раку легенів, бджоли змогли винюхати його у зразках людських тканин із точністю 90 відсотків.
Щоб навчити сарану виявляти клітини трьох різних видів раку, науковці вживили їй у мозок електроди для відстеження активності у відповідь на запах летких речовин.
А замінити комах у винюхуванні слідів раку може електронний ніс, який виявився у 200 разів чутливішим за нюх собак, відомих своєю здатністю відчувати хвороби.