Zinātnieki ir izstrādājuši tehnoloģiju, kas ļauj noteikt plaušu vēzi pēc vienas izelpas.

Ķīnas zinātnieki ir izstrādājuši nanosensoru, kas nosaka plaušu vēzi pēc izoprēna līmeņa cilvēka izelpotajā gaisā.

Pētnieki uzskata, ka viņu atklājums varētu novest pie neinvazīvas un lētas metodes agrīnai slimības diagnostikai, kas potenciāli glābtu daudz dzīvību.

Kad cilvēka organisms noārda taukus procesā, ko sauc par holesterīna litolītisko metabolismu, izoprēns izdalās ar izelpoto gaisu. Izrādās, ka pazemināts izoprēna līmenis var liecināt par plaušu vēzi. Pētnieku komanda no Čečdzjanas Universitātes (Ķīna) izmantoja šo atziņu savā darbā un izstrādāja jaunu gāzu jutīgu materiālu skrīninga procesa izveidei.

Galvenās grūtības biomarķieruBiomarķieris ir viela vai īpašība, ko var izmērīt organismā. Tā norāda uz normāliem bioloģiskiem procesiem, slimībām vai organisma reakciju uz ārstēšanu. atklāšanā izelpotajā gaisā ir tāda, ka sensoriem vajadzētu atšķirt gaistošus ķīmiskos savienojumus, izturēt izelpas dabisko mitrumu un noteikt ļoti mazus konkrētu ķīmisko vielu daudzumus. Izoprēna gadījumā ir nepieciešami sensori, kas var atklāt ķīmiskā savienojuma līmeņus diapazonā no daļām uz miljardu (ppb).

Pētnieki strādāja pie indija oksīda bāzes nanosensoru pilnveidošanas, kas atbilstu šiem standartiem. Pēc vairākiem eksperimentiem viņi ieguva metāla oksīda materiālu, kas satur platīnu (Pt), indiju (In) un niķeli (Ni), un to nosauca par Pt@InNiOx.

Materiāls Pt@InNiOx uzrādīja ārkārtēju jutību un konstatēja izoprēna līmeņus līdz pat diviem ppb. Tas arī reaģēja labāk uz izoprēnu nekā uz citiem savienojumiem izelpotajā gaisā un darbojās stabili testos.

Šiem testiem bija paredzēts iekļaut Pt@InNiOx "nanopārslas" pārnēsājamā ierīcē, ko zinātnieki izmantoja ar 13 dalībnieku elpošanas paraugiem, no kuriem pieciem bija plaušu vēzis. Sensors konstatēja izoprēna līmeņus zem 40 ppb dalībnieku ar vēzi paraugos un virs 60 ppb tiem, kuriem vēža nebija.

Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas datiem, 2020. gadā no plaušu vēža nomira 1,8 miljoni cilvēku. Jaunā diagnostikas metode var būtiski samazināt šo skaitli, pateicoties slimības agrīnai atklāšanai.

Ir vērts atzīmēt, ka pētnieku pētījums, publicēts ACS Sensors žurnālā, atspoguļo pētījumus ar salīdzinoši nelielu grupu. Komanda norādīja, ka nepieciešams veikt papildu darbu, pirms šī skrīninga metode kļūst komerciāli pieejama: izpētīt sensoru materiālus, veikt tālāku datu analīzi, integrēt tehnoloģiju pārnēsājamās ierīcēs un padziļināti izpētīt saikni starp izoprēnu izelpotajā gaisā un plaušu vēzi.

Citi vēža diagnostikas projekti, kas balstās uz izelpotā gaisa analīzi, tiek izstrādāti jau vairākus gadus. 2019. gadā organizācija Cancer Research UK sāka pētījumus, bet šķiet, ka vēl nav publicējusi rezultātus.

Avots: New Atlas