Jutīgāks vēža alkometrs

Plaušu vēzis ir brutāla slimība, kas bieži vien netiek noķerta, kamēr nav par vēlu, lai ārstēšana varētu dot daudz laba. Tagad pētnieki veido elektronisku degunu, kas varētu palīdzēt ārstiem atklāt slimību tās sākotnējā stadijā. Izmantojot zelta nanodaļiņas, Izraēlas Tehnoloģiju institūta Haifā zinātnieki ir izveidojuši sensorus ar vēl nebijušu jutīgumu, lai izsūktu savienojumus, kas atrodas plaušu vēža pacientu izelpā.





Elpošanas pārbaude: Jauna ierīce, kuras pamatā ir zelta nanodaļiņu sensori, var noteikt gaistošo organisko savienojumu maisījumu izelpā, kas raksturīgs plaušu vēzim.

Citi mēģinājumi to izdarīt ir devuši daudzsološus rezultātus (sk. Plaušu vēža alkometru un vēža alkometru), taču šīm ierīcēm ir nepieciešama augstāka indikatora biomarķieru ķīmisko vielu koncentrācija nekā Izraēlas ierīcei. Ķīmiskās vielas, ko sauc par gaistošajiem organiskajiem savienojumiem (GOS), ir vielmaiņas produkti, kas atrodas tvaikos, ko mēs izelpojam, taču tie rodas tik mazos daudzumos, ka pētniekiem pirms testēšanas bija jāatrod veidi, kā palielināt to koncentrāciju. Tagad Hosams Heiks un viņa kolēģi ir izveidojuši sensorus, izmantojot zelta nanodaļiņu masīvu, kas var noteikt šos GOS to dabiskajā koncentrācijā un mitros apstākļos, kas raksturīgi cilvēka elpai. Viņu pētījumi nesen tika publicēti tiešsaistē žurnālā Dabas nanotehnoloģijas .

Citas ierīces, ko izmanto tāda paša veida pārbaudēm, ir atkarīgas no dārgiem GOS noteikšanas līdzekļiem, piemēram, optiskajiem sensoriem, masas spektrometrijas un akustiskajiem sensoriem. Arī šīs sistēmas ne vienmēr ir pārnēsājamas. Tomēr zelta nanodaļiņu sensori var būt mazi un lēti — vienīgā problēma ir panākt, lai GOS pieliptu zeltam. Bija diezgan daudz darba, lai tās pieliptu, saka Haiks, 2008. gada TR35 uzvarētājs. Mēs esam pirmie, kas to izdarījuši, cik man zināms. Gaidāmā patenta dēļ Haiks atteicās paskaidrot, kā viņš sasniedza vēlamo lipīgumu.



Mazs sensors: Ja tiek pakļauti noteiktām gāzēm, ķīmiskie rezistori, piemēram, iepriekš parādītais, maina savu pretestību. Pētnieki izmanto deviņu ķīmisko rezistoru klāstu, lai noteiktu plaušu vēzi cilvēku izelpā.

Izmantojot elpas paraugus no 40 veseliem brīvprātīgajiem un 56 plaušu vēža pacientiem, grupa izmantoja sensorus, lai noteiktu, kuri biomarķieri kopā darbotos kā precīza plaušu vēža paraksta pazīme. Pēc sensoru apmācības, lai identificētu parakstu un to vēlreiz pārbaudītu, Haiks un viņa kolēģi atklāja, ka viņu ierīce var droši atšķirt vēža un veselīgu elpu. Viņi tagad testē ierīci lielākai cilvēku grupai dažādās slimības stadijās un uzskata, ka viņi būs gatavi sākt klīniskos izmēģinājumus divu vai trīs gadu laikā.

Jebkurš progress elpas izpētes sensoru izstrādes jomā man ir aizraujošs, un es domāju, ka tas noteikti ir progress, saka Pīters Mazzons, plaušu vēža speciālists un elpas analīzes pētnieks Klīvlendas klīnikā Ohaio štatā. Šis bija ļoti labi paveikts, ļoti daudzsološs pētījums. Es nezinu, vai tas ir pietiekami precīzs, lai to izmantotu klīniskajā praksē, tomēr ir ļoti aizraujoši redzēt citu daudzsološu sensoru sistēmu.



Sākotnējie testi liecina, ka zelta nanodaļiņu sensori var ne tikai atšķirt plaušu vēža stadijas, bet arī noteikt atšķirīgas pazīmes citām slimībām, piemēram, aknu mazspējai. Haika grupa pat ir pārbaudījusi elektronisko degunu virs kultūrā audzētu šūnu kolonijām. Šis pētījums atklāja, ka, lai gan sensors spēja izsmaukt savienojumus, par kuriem jau zināms, ka tie atrodas elpā, citi ar plaušu vēzi saistīti GOS netika atklāti. Acīmredzot organismā kaut kas notiek, lai metabolizētos un radītu papildu GOS, saka Haiks. Viņš tagad strādā, lai precīzi noskaidrotu, kas tas ir, cerot, ka tas varētu sniegt jaunu ieskatu par plaušu vēzi un to, kā to ārstēt.

paslēpties