Оптичний «собачий ніс» для діагностики хвороб

Відео: Як зрозуміти що собака захворіла | чихуахуа Софі

Дослідники з Університету Аделаїди в Австралії розробляють лазерну систему для швидкої неінвазивної діагностики хвороб за складом повітря, що видихається.

Перспективну систему, яка буде виявляти цукровий діабет, інфекційні захворювання і рак, вже охрестили оптичним «собачим носом».

В основі оптичного «собачого носа» спеціальний лазер, за допомогою якого електронний пристрій вимірює концентрацію різних біомаркерів в зразку повітря.

Доктор Джеймс Енсті (James Anstie), співробітник Інституту фотоніки та сенсорів (IPAS), член Австралійського дослідницького ради (ARC), говорить, що його лазерна система визначає різні молекули подібно собачому носі, але використовуючи для цього зовсім інший, не властивий природі принцип.

«Визначені нашим пристроєм молекули - це біологічні продукти процесів обміну, які протікають в організмі. Якщо щось йде не так, концентрації цих продуктів змінюються певним чином, властивим тому чи іншому захворюванню. По всьому світу було проведено досить досліджень, які допомогли обчислити специфічні зміни складу повітря, що видихається при раку стравоходу, при астмі, при цукровому діабеті та інших хворобах. Тепер ми можемо скористатися цим для діагностики хвороб », - каже винахідник.

Аналіз повітря, що видихається - відносно нове поле наукових досліджень, яким зацікавилися провідні вчені планети. Але до розробки універсальної системи-аналізатора, яка дозволила б використовувати ці дані в клінічній діагностиці, справа поки не дійшла.

На сторінках журналу Optics Express доктор Енсті і його колеги Ніколя Бурбо Герберт (Nicolas Bourbeau Herbert) і Річард Уайт (Richard White) пишуть, що вони застосували оптичну спектроскопію для виявлення речовин по їх взаємодії зі світлом. Принцип роботи пристрою полягає в тому, що лазер направляє на досліджуваний зразок мільйони паралельних променів різної довжини хвилі, а кожна молекула в зразку по-різному взаємодіє з цими променями, залишаючи свій унікальний «молекулярний відбиток».

«Тепер у нас є надійна система, здатна реєструвати незначні концентрації органічних молекул в зразку. Наступний наш крок - це тривала і копітка тонка настройка і тестування системи, так як вміст біомаркерів у різних людей варіює, і це недостатньо вивчена область », - говорить доктор Енсті.

Винахідники вважають, що прототип оптичного «собачого носа» буде готовий вже через 2-3 роки, а повністю налаштоване і автоматизоване комерційне пристрій plug and play з`явиться приблизно через 3-5 років. Вони відзначають, що сфера застосування їх системи не обмежується клінічної діагностикою - оптичний ніс може понюхати і сліди отруйних газів, і оксид вуглецю, і промислові викиди.

Роботи вчених проводяться за фінансової та технічної підтримки Австралійського дослідницького ради, фонду Premier`s Research and Industry Fund, а також уряду Південної Австралії.