Nanoarray snuser ud og adskiller flere sygdomme

Inden moderne medicinske laboratorieteknikker blev tilgængelige, læger diagnosticerede nogle sygdomme ved at lugte til patientens ånde. Forskere har arbejdet i årevis med at udvikle analyseinstrumenter, der kan efterligne denne sniff-og-diagnostiske evne. Nu, forskere rapporterer i tidsskriftet ACS Nano at de har identificeret et unikt "åndeprint" for hver sygdom. Ved hjælp af disse oplysninger, de har designet en enhed, der screener åndeprøver for at klassificere og diagnosticere flere typer sygdomme.

Udåndet åndedrag indeholder nitrogen, kuldioxid og ilt, samt en lille mængde på mere end 100 andre flygtige kemiske komponenter. De relative mængder af disse stoffer varierer afhængigt af tilstanden til en persons helbred. Så langt tilbage som omkring 400 f.Kr. Hippokrates fortalte sine elever at "lugte dine patienters ånde" for at lede efter spor af sygdomme som diabetes (hvilket skaber en sød lugt). I nyere tid, flere hold forskere har udviklet eksperimentelle åndedrætsanalysatorer, men de fleste af disse instrumenter fokuserer på en enkelt type sygdom, såsom kræft. I deres eget arbejde, Hossam Haick og et team af samarbejdspartnere i 14 kliniske afdelinger verden over ønskede at skabe en alkometer, der kunne skelne mellem flere sygdomme.

Forskerne udviklede en række nanoskala sensorer til at detektere de enkelte komponenter i tusindvis af åndeprøver fra patienter, der enten var raske eller havde en af ​​17 forskellige sygdomme, såsom nyrekræft eller Parkinsons sygdom. Ved at analysere resultaterne med kunstig intelligens teknikker, teamet kunne bruge arrayet til at klassificere og diagnosticere forholdene. Holdet brugte massespektrometri til at identificere åndedrætskomponenterne forbundet med sygdommene. De fandt ud af, at hver sygdom producerer et unikt flygtigt kemisk åndedræt, baseret på forskellige mængder på 13 komponenter. De viste også, at tilstedeværelsen af ​​en sygdom ikke ville forhindre påvisning af andre - en forudsætning for at udvikle en praktisk enhed til at screene og diagnosticere forskellige sygdomme i en ikke -invasiv, billig og bærbar måde.