Naukowcy z Polski i Chin opracowali przełomowy biosensor do wczesnego wykrywania raka płuc. Urządzenie analizuje wydychane powietrze, identyfikując związek chemiczny o nazwie heksanal.
Wykrywanie choroby z oddechu
Wczesna diagnoza raka płuc jest kluczowa, jednak choroba długo nie daje wyraźnych objawów. Obiecującą metodą jest analiza wydychanego powietrza, a konkretnie lotnych związków organicznych (VOCs). Szczególną uwagę badaczy przykuł heksanal, którego stężenie jest wyraźnie podwyższone u osób chorych.
Problem polega na tym, że heksanal występuje w oddechu w bardzo małych ilościach, co utrudnia jego detekcję. Zespół badawczy pod kierunkiem dr. Amila Aligayeva z Centrum Doskonałości NOMATEN stworzył biosensor, który wykorzystuje technikę rozpraszania Ramana (SERS) oraz detekcję kolorymetryczną, co pozwala na bardzo czuły pomiar i obserwację wyniku gołym okiem.
Jak działa innowacyjny czujnik?
Sensor jest zbudowany z hydrożelu zawierającego nanosześciany srebra otoczone warstwami wodorotlenku kobaltu i niklu. W kontakcie z heksanalem, przy użyciu związku MBTH, czujnik zmienia kolor na błękitny. Pozwala to na wykrycie markera nowotworowego zarówno za pomocą specjalistycznej aparatury, jak i wizualnie.
Testy wykazały rekordowo wysoką czułość w wykrywaniu heksanalu, sięgającą poziomu 3×10⁻¹³ M. Jak podkreśla dr Amil Aligayev, zmiany barwy można zauważyć gołym okiem już przy stężeniach rzędu 10⁻¹¹ M. Sensor cechuje się także wysoką selektywnością, powtarzalnością wyników i stabilnością, co kwalifikuje go do praktycznego zastosowania.
Praktyczne zastosowanie i przyszłość diagnostyki
Dzięki hydrożelowej budowie biosensor może być wykorzystywany w formie urządzenia noszonego, na przykład maseczki. Badania przeprowadzone na pacjentach z rakiem płuc oraz w grupie kontrolnej wykazały wyraźne różnice w wynikach. Według Jialin Li z Uniwersytetu Południowo-Wschodniego w Chinach, jest to praktyczne, nieinwazyjne i tanie narzędzie, które może być przełomem w diagnostyce.
Zespół stworzył również oprogramowanie ColorSeek, oparte na sztucznej inteligencji, które osiąga skuteczność przekraczającą 95%. Aplikacja analizuje zmiany barwy sensora w czasie rzeczywistym za pomocą kamery smartfona lub komputera. To mobilne narzędzie może całkowicie odmienić sposób wczesnego wykrywania raka płuc.
Źródło: https://www.medonet.pl/choroby-od-a-do-z/choroby-nowotworowe,wczesna-diagnoza-raka-pluc-coraz-blizej--oto-co-odkryli-badacze-z-polski-i-chin,artykul,94265792.html
