Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) создали прототип портативного устройства для диагностики пневмонии и других заболеваний лёгких, которое анализирует запах выдыхаемого воздуха.
Этот уникальный прибор под названием PlasmoSniff выявляет биомаркеры болезней в дыхании человека. Перед проведением теста пациент вдыхает специальные наночастицы, передаёт «Газета.Ru» со ссылкой на журнал Nano Letters.
Оказавшись в лёгких, наночастицы взаимодействуют с белками протеазами, которые появляются при воспалительных процессах и иных патологиях. В результате к ним прикрепляются химические метки — биомаркеры заболевания. При выдохе молекулы с метками попадают в воздух, и их фиксирует датчик.
По словам инженера-механика Адитья Гарга, технология даёт возможность обнаружить признаки болезни всего за несколько минут — прямо в месте оказания медицинской помощи.
Ключевая сложность разработки заключалась в том, что биомаркеры выделяются в очень малых количествах. Чтобы их уловить, учёные применили метод плазмоники — усиления световых сигналов на поверхности металлов.
В конструкции сенсора задействованы золотые наночастицы и тонкая золотая плёнка: они усиливают колебания молекул, которые затем регистрируются методом рамановской спектроскопии. Это позволяет точно определить химические вещества.
На текущий момент устройство остаётся прототипом. Его испытали исключительно на мышах и настроили на выявление одного конкретного биомаркера. Прежде чем применять прибор для диагностики людей, исследователи должны провести дополнительные эксперименты и создать специальную маску насадку. Через неё пациент будет выдыхать воздух в течение нескольких минут для анализа.
Разработчики описывают будущую процедуру так: сначала пациент вдыхает наночастицы через ингалятор, а спустя примерно десять минут датчик анализирует выдыхаемый воздух и показывает, есть ли признаки заболевания.
Авторы проекта считают, что данная технология может стать быстрым методом диагностики болезней лёгких — без рентгена и лабораторных анализов. Кроме медицины, подобные сенсоры в перспективе подойдут для выявления загрязняющих веществ и промышленных химикатов в воздухе.
Как ранее сообщала «Свободная Пресса», немецкие исследователи совершили важное открытие в области диагностики опасного заболевания.
