Hvordan teknologi designet til det ydre rum kan hjælpe med at opdage sygdomme på planeten Jorden

Sepsis, en livstruende tilstand, hvor kroppen bekæmper en alvorlig infektion, der har spredt sig via blodbanen, hvilket fører til dårlig cirkulation og manglende blodgennemstrømning af vitale væv og organer, er en af ​​de vigtigste årsager til for tidlig død i verden. Alene i Storbritannien er der 120, 000 hospitalsindlæggelser og 44, 000 dødsfald som følge af sygdommen hvert år. 14, 000 af disse dødsfald menes at kunne forebygges gennem forbedret diagnose og reducerede behandlingsforsinkelser.

Forskere ved King's afprøver nu brugen af ​​et simpelt åndedrætstestudstyr udviklet af RAL Space til at studere gasser i Mars-atmosfæren. Enheden kendt som et laserisotopforholdsmåler (LIR) kan give øjeblikkelige resultater, der hjælper læger med at starte behandlingen tidligere, hvilket kan reducere antallet af sepsis-relaterede dødsfald.

Patienterne trækker bare vejret ned i en pose, hvor LIR'en bruger laserstråler til at undersøge gasprøverne. Nu er det her, det bliver lidt teknisk:LIR måler derefter koncentrationen af ​​to isotoper (eller atomer) af kulstof fundet i prøven. Kulstof-13 og kulstof-12 udåndes som molekyler eller såkaldte isotopologer ¹³ CO ₂ og ¹² CO ₂ .

"Begyndelsen af ​​sepsis kan ændre forholdet mellem ¹³ CO ₂ og ¹² CO ₂ i åndedrættet, når kroppens immunsystem reagerer på infektion og dermed ændrer det fra dets sunde niveauer, " sagde Dr. Damien Weidmann, Leder af Laser Spectroscopy Group hos RAL Space.

"Hvis laserstrålen er justeret til en bestemt frekvens, kuldioxidmolekylerne vil absorbere energi fra det og blive ophidset. Dette forhindrer lyset i at transmittere fuldt ud, " Dr. Weidmann forklarede yderligere. "Jo flere ¹³ CO ₂ eller ¹² CO ₂ molekyler er i laserstrålens linje, jo mindre lys vil blive transmitteret igennem."

Udåndingstesten er ikke-invasiv, hvilket gør den sikker til hyppig brug af risikopatienter og hurtigere end almindelige blodprøver, som kræver en længere ventetid på grund af laboratorieanalyser.

Da LIR kontinuerligt kalibreres til omgivelserne, så temperaturafvigelser ikke påvirker målingerne, gør enheden meget pålidelig, hvilket vellykkede forsøg har vist. Da det blev designet til at blive brugt på rumfartøjer, LIR er kompakt, let og robust, hvilket betyder, at den kan tilpasses til en bærbar medicinsk enhed.