Un nou dispozitiv pentru depistarea bolilor pulmonare
Pe scurt: Cercetătorii au dezvoltat o tehnologie numită „PlasmoSniff”, care poate detecta biomarkeri ai bolilor în aerul expirat de pacienți. Dispozitivul poate fi folosit în cabinete medicale sau acasă. Studiul a fost publicat în revista Nano Letters.
Cum funcționează testul
Tehnologia PlasmoSniff funcționează printr-un proces simplu. Pacientul inhalează nanoparticule speciale, asemănătoare cu cele din inhalatoarele pentru astm. Aceste nanoparticule transportă biomarkeri, adică mici „etichete” chimice care reacționează în cazul infecțiilor pulmonare.
Dacă plămânii sunt sănătoși, nanoparticulele sunt eliminate fără probleme. Dacă există pneumonie, enzimele produse de infecție separă biomarkerii de nanoparticule, iar aceștia sunt expulzați prin respirație. Senzorul PlasmoSniff poate detecta acești biomarkeri în câteva minute.
„Un pacient inhalează nanoparticulele, iar după aproximativ 10 minute, poate expira un biomarker care arată starea plămânilor. Tehnologia noastră poate identifica acești biomarkeri direct la punctul de îngrijire”, a explicat Aditya Garg, cercetător postdoctoral.
Detectarea unor semnale extrem de slabe
Senzorul PlasmoSniff folosește plasmonica, care studiază interacțiunea luminii cu materia la scară mică. Dispozitivul are o peliculă subțire de aur și nanoparticule de aur, care sunt separate de un spațiu mic, unde se capturează moleculele țintă.
Moleculele de apă de pe senzor ajută la „prinderea” biomarkerilor, care sunt analizați printr-o tehnică numită spectroscopie Raman. Aceasta identifică moleculele după vibrațiile lor.
„Este ca și cum am căuta un ac într-un car cu fân. Metoda noastră reușește să detecteze molecule care altfel ar fi ascunse printre multe altele”, a spus Loza Tadesse, coordonatoarea cercetării.
Rezultate promițătoare și aplicații extinse
Tehnologia a fost testată pe probe de lichid pulmonar de la șoareci, unde au fost introduși biomarkeri ai pneumoniei. Senzorul a reușit să detecteze aceste semnale chiar și la concentrații foarte mici, similare cu cele din infecții reale.
Cercetătorii lucrează acum la un dispozitiv portabil, care ar putea include o mască pentru colectarea respirației și un detector mic. Tehnologia ar putea fi folosită nu doar pentru pneumonia, ci și pentru depistarea altor boli, cum ar fi anumite tipuri de cancer sau infecții virale, și chiar pentru monitorizarea poluanților din aer.
„Tehnologia noastră nu se limitează doar la diagnosticul medical. Dacă o moleculă are o amprentă vibrațională cunoscută și poate interacționa cu apa, platforma noastră o poate detecta”, a adăugat Tadesse.
Dacă PlasmoSniff va fi implementată pe scară largă, ar putea îmbunătăți diagnosticul bolilor pulmonare, făcându-l mai rapid, mai accesibil și mai eficient la nivel global.
