Учените са разработили технология, която може да открие рак на белия дроб от едно издишване

Китайски учени разработиха наносензор, който открива рак на белия дроб по нивото на изопрен във въздуха, който човек издишва.

Изследователите смятат, че тяхното откритие може да доведе до неинвазивен и евтин метод за ранна диагностика на болестта, потенциално спасяващ много животи.

Когато човешкото тяло разгражда мазнините в процес, наречен липолитичен метаболизъм на холестерола, изопренът се освобождава в дъха. Както се оказва, намаляването на нивата на изопрен може да показва наличието на рак на белия дроб. Екип, ръководен от изследователи от университета Чжъцзян в Китай използва това знание и разработи иновативен газочувствителен материал, за да създаде процес на скрининг.

Основната трудност при идентифицирането на биомаркери в издишвания въздух е, че сензорите трябва да различават летливите химични съединения, да устояват на естествената влага на издишания въздух и да откриват много малки количества от специфичните химикали. В случай на изопрен са необходими сензори, способни да откриват нива на химичното съединение в диапазона на части от милиард (ppb).

Изследователите работят за подобряване на наносензорите от индиев оксид, които отговарят на тези критерии. След няколко експеримента са стигнали до вид материал от метален оксид, съдържащ платина (Pt), индий (In) и никел (Ni), наречен Pt@InNiOx.

Материалът Pt@InNiOx демонстрира ултрачувствителност и открива нива на изопрен до два ppb. Освен това реагира по-добре на изопрен, отколкото на други съединения, открити в човешкия дъх, и работи стабилно по време на тестването.

Тези тестове представляват включване на „нанолюспи“ в Pt@InNiOx в портативно устройство, което учените са използвали с проби от дишането на 13 участници, петима от които са имали рак на белия дроб. Сензорът открива нива на изопрен под 40 ppb в пробите от участници с рак и над 60 ppb при участниците без рак.

Според Световната здравна организация, през 2020 г. от рак на белия дроб са починали 1,8 милиона души. Нов диагностичен метод може значително да намали тази цифра поради ранното откриване на заболяването.

Струва си да се отбележи, че статията на изследователите, публикувана в списание ACS Sensors, отразява резултатите от сравнително малка група хора за тестване. Екипът отбеляза, че трябва да се свърши още работа, преди този метод за скрининг да стане достъпен в търговската мрежа: изследване на сензорни материали, провеждане на по-нататъшен анализ на данните, интегриране на технологията в носимите устройства и по-нататъшно изследване на връзката между издишания изопрен и рака на белия дроб.

Други проекти за диагностициране на рак въз основа на анализа на издишвания въздух се разработват от няколко години. През 2019 г. организацията Cancer Research UK започна изследване, но изглежда все още не е публикувало резултатите.