Suatu sistem Breathalyzer baru suatu hari dapat mendeteksi penyakit dengan mendeteksi penanda biologis di udara yang kami napas, lapor para peneliti.
Harapannya adalah bahwa hal ini dapat menyederhanakan diagnosis medis dengan membuat pemantauan kesehatan sesederhana bernafas dalam perangkat, kata para ilmuwan. Perangkat prototipe -nya, yang disebut mesin lokasi biomarker (mampu), mengembun molekul di udara dalam tetesan cairan terkonsentrasi.
Tetesan yang dihasilkan mampu kompatibel dengan teknologi yang ada, termasuk strip uji sederhana, yang membuat “platform sangat mudah diakses dan sangat rendah”, rekan kerja penelitian. Bozhi TianProfesor University of Chicago, mengatakan sains langsung dalam sebuah email. Para ilmuwan yang dijelaskan dalam sebuah laporan yang diterbitkan pada 21 Mei di majalah Teknik Kimia Alam.
“Sebagai seorang peneliti yang bekerja dalam biosensi dan bioelektronika, saya sangat senang melihat pekerjaan ini,” katanya Jinghua LiProfesor terkait di Departemen Sains dan Teknik Bahan di Ohio State University, yang tidak berpartisipasi dalam penelitian ini.
“Deteksi biomarker di udara telah lama menarik minat yang signifikanMeskipun mencapai sensitivitas yang diperlukan terus menjadi tantangan, “kata Scince Live kepada Live dalam email. Setelah teknologi divalidasi, “Pengguna dapat dengan mudah menghembuskan napas di strip tes dan menerima evaluasi kesehatan dalam hitungan menit di masa depan,” katanya.
Pendekatan Diagnostik Baru?
Banyak tes diagnostik memerlukan ekstraksi darah, swab air liur atau sampel urin, tetapi mengumpulkan sampel tersebut dapat memperkenalkan risiko, ketidaknyamanan atau keduanya untuk pasien. Pengambilan sampel napas dapat membantu menghindari masalah ini.
Terkait: Orang dapat diidentifikasi dengan pola pernapasan mereka dengan presisi 97%
Tubuh memancarkan Volatile Organic Compounds (VOC) – Molekul organik kecil yang biasanya gas pada suhu kamar, dan ini dapat ditemukan dalam pernapasan manusia. Studi menunjukkan bahwa bahan kimia spesifik dapat dikaitkan dengan kondisi medis, yang menjadikannya alat potensial untuk diagnosis. Beberapa ilmuwan baru -baru ini disusun Database 327 voathborne berbeda Itu juga telah secara tentatif terkait dengan penyakit, seperti asma, diabetes dan kanker paru -paru.
Namun, ada kesulitan dalam penggunaan VOC untuk diagnosis: mereka hadir dalam konsentrasi yang sangat rendah, kadang -kadang mereka hanya menambahkan 1 dalam satu miliar partikel udara yang dihembuskan. Ini membuat pemantauan senyawa ini menantang.
Sekarang, mampu dapat menyedot udara yang dihembuskan melalui pompa, menambahkan uap air melalui pelembab dan mendinginkan campuran untuk menyebabkan kondensasi. Ini mengubah senyawa di udara dalam tetesan terkonsentrasi yang meluncur dalam tangki pengumpulan, siap untuk pengujian.
Perangkat prototipe berukuran 4 kali 8 inci (10 untuk 20 sentimeter) dan biaya kurang dari $ 200 untuk dibangun, menurut Tian. Ini dapat mengumpulkan sekitar 1 mililiter kondensat dalam 10 menit, memberikan sampel yang cukup untuk menganalisis metode deteksi cairan yang ada.
Diperlukan lebih banyak penelitian
Sebagai bukti konsep, para peneliti membuktikan kemampuan yang mampu mengumpulkan beberapa bahan kimia di udara. Eksperimen mencari glukosa dalam pernapasan manusia yang dihembuskan, menegaskan bahwa sampel tidak terlalu encer dan dapat diikat dengan presisi konsentrasi gula darah. “Sensitivitas tinggi dari ABLE memungkinkan penggunaan strip uji glukosa seperti sensor hilir,” kata para peneliti.
Tim juga melakukan percobaan dengan Tikus laboratorium “manusiawi” Diami dengan mikroba bayi manusia, yang dilahirkan sebelum waktunya atau setiap saat. Membandingkan konsentrasi glycosphingolipids, regulator yang diketahui peradangan – Dalam napas kedua set tikus, menemukan level yang lebih tinggi pada kelompok “prematur”.
Mereka juga menggunakan perangkat pengumpulan udara Alergen serbuk sariserta semprotan E. coliyang bisa ditemukan di udara Dekat toilet yang baru memerahMisalnya. Tes -tes ini dapat membenarkan penggunaan mampu sebagai monitor kualitas udara sekitar, pikir peneliti.
Eksperimen ini menunjukkan bahwa mereka dapat berguna untuk melacak bahan kimia dalam pernapasan dan udara sekitar, tetapi masalah masih harus diselesaikan: karena VOC di udara sulit untuk dianalisis, para ilmuwan masih tidak memiliki pemahaman integral tentang senyawa mana yang terkait dengan penyakit apa, para peneliti mencatat.
Diperlukan lebih banyak penelitian untuk membuat katalog biomarker potensial dan mengkonfirmasi kegunaannya di lingkungan klinis. Tim mulai berkolaborasi dengan dokter yang mengobati penyakit usus inflamasi untuk dicoba Identifikasi penanda peradangan yang ditransmisikan dengan pernapasanTian memberi tahu Live Science dalam email.
Tim juga bekerja untuk membuat perangkat lebih kecil, sehingga dapat menjadi laptop dan bekerja dengan kolaborator untuk bergerak menuju komersialisasi. Ini dapat mencapai lebih banyak lembaga medis untuk memungkinkan penelitian tambahan tentang relevansi medis VOC.
