«Электронный нос» выявит COVID, а также рак и заболевания лёгких

В каждом нашем выдохе содержится более 1000 различных молекул, которые оставляют уникальный химический отпечаток, или «отпечаток дыхания», который может рассказать о том, том, что происходит внутри тела.

Исследователи Калифорнийского университета в Боулдере и Национального института стандартов и технологий (NIST) пошли дальше, создав на основе технологии, получившей Нобелевскую премию по химии, лазерный тестер с ИИ.  Он может практически со 100%-ной точностью обнаружить COVID-19 в режиме реального времени.

«Наши результаты демонстрируют перспективность анализа дыхания как альтернативного быстрого, неинвазивного теста на COVID-19 и подчеркивают его потенциал для диагностики различных состояний», — отметил первый автор исследования Цичжун Лян.

Команда ученых, в составе которой физики, биологи, биохимики надеются с помощью своей разработки сделать прорыв в медицинской диагностике.

«Существует реальное, обозримое будущее, в котором вы могли бы пойти к врачу и измерить свое дыхание, а также ваш рост и вес… Или, к примеру, дунуть в мундштук, встроенный в ваш телефон, и получать информацию о своем здоровье в режиме реального времени, — пояснил старший автор Джун Е. — Потенциал устройства безграничен».

Метод, который называют еще частотной гребенчатой ​​спектроскопией,  по сути, использует лазерный свет для того, чтобы отличить одну молекулу от другой. С помощью этой технологии можно идентифицировать  биомаркеры заболеваний в человеческом дыхании.

Однако ранее технологии не хватало чувствительности и способности связывать определенные молекулы с болезнями. Поэтому для диагностики она не тестировалась.

С тех пор чувствительность улучшили в 1000 раз. А с появлением SARS-CoV-2 специалисты начали тестировать систему на людях, собрав с мая 2021 года по январь 2022 года образцы дыхания у 170 студентов, которые прежде прошли тест ПЦР. Сам процесс, от сбора материала, до получения результата, занял меньше часа. А результаты тестера совпадали с ПЦР — золотым стандартом на коронавирус — на 85%. Стоит отметить, что для медицинской диагностики точность 80% и выше считается отличной.

Плюсы тестера — в том, что он неинвазивен, для выявления болезни не нужны дорогие химикаты. В будущем исследователи планируют уменьшить размеры устройства — сейчас оно размером со стол. И научиться определять множество заболеваний по дыханию. Например, рак поджелудочной железы — до того, как появились симптомы.

Результаты опубликованы в Journal of Breath Research.

 

 

Нет комментариев