Соединения, которые выделяются человеком при выдыхании воздуха, могут указывать на развитие рака легких. Инновационный нанодатчик, созданный учеными, позволяет определять уровни химического вещества изопрена в дыхании – по его количеству можно судить о наличии патологии.
Изопрен выделяется при дыхании, когда организм человека расщепляет жир в процессе, который называется липолитический метаболизм холестерина. Было обнаружено, что снижение изопрена может указывать на рак легких. Это легло в основу разработки ученых из китайского университета Чжэцзян – они создали инновационный газочувствительный материал для проведения скрининга, – передает newatlas.com .
Система для обнаружения биомаркеров в дыхании должна различать летучие химикаты и обнаруживать крошечные количества конкретных соединений. Для обнаружения изопрена потребовались датчики, умеющие определять количество частей на миллиард (ppb). После ряда экспериментов разработчики создали датчик на основе оксида металла, содержащий платину (Pt), индий (In) и никель (Ni). Этот тип материала, получивший название Pt@InNiOx, показал сверхчувствительность и обнаруживал уровни изопрена всего в два ppb, реагируя на изопрен больше, чем на другие соединения.
Тесты проводились с включением нанохлопьев из Pt@InNiOx в портативное устройство с образцами дыхания 13 человек, у пяти из которых был рак легких. Датчик обнаружил уровни изопрена ниже 40 ppb в образцах участников с раком и более 60 ppb у участников без рака.
Неинвазивный, недорогой метод выявления рака легких путем обнаружения снижения уровня изопрена в выдыхаемом человеком воздухе может стать прорывом в диагностике рака легких.
Поскольку исследования проводились с достаточно небольшой группой испытуемых ученые готовятся проделать большую работу, прежде чем метод станет доступным: исследовать сенсорные материалы, провести анализ данных, интегрировать технологии в портативные устройства и более глубоко изучить связь между выдыхаемым изопреном и раком легких.