Ученые создали нанодатчики для диагностики рака легких по дыханию

Китайские ученые из Чжэцзянского университета разработали новый способ диагностики рака легких, основанный на анализе выдыхаемых человеком газов. Для этого они создали сверхчувствительные нанодатчики, что позволило им обнаружить снижение концентрации определенного химического вещества — изопрена, которое может указывать на наличие рака легких. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале ACS Sensors.

В процессе дыхания человек выдыхает различные газы, включая водяной пар и углекислый газ, а также другие летучие соединения. Исследователи выяснили, что снижение уровня изопрена в выдыхаемом воздухе может быть сигналом наличия рака легких. Однако для точного выявления таких изменений датчик должен быть крайне чувствительным, чтобы определять уровень изопрена в диапазоне частей на миллиард (ppb). Также он должен быть способен отличать изопрен от других летучих веществ и работать в условиях естественной влажности дыхания.

Команда ученых разработала серию нанодатчиков, использующих нанопластины на основе оксида индия. В экспериментах они выяснили, что один из типов датчиков — Pt@InNiO x, содержащий платину (Pt), индию (In) и никель (Ni) — показал наилучшие результаты. Эти датчики смогли определять уровень изопрена в диапазоне 2 части на миллиард (ppb), что значительно превосходит чувствительность существующих аналогичных устройств.

Испытания показали, что у пациентов с раком легких концентрация изопрена в выдыхаемом воздухе падает ниже 40 ppb, в то время как у здоровых людей этот показатель составляет более 60 ppb.

По словам авторов исследования, их технология может стать важным прорывом в области неинвазивного скрининга рака легких, обеспечив быстрый и точный способ диагностики этого заболевания.