Noiembrie, luna de conștientizare a cancerului pulmonar. Boala ar putea fi detectată în respirație cu ajutorul noilor tehnologii

Noiembrie, luna de conștientizare a cancerului pulmonar. Boala ar putea fi detectată în respirație cu ajutorul noilor tehnologii
noiembrie 09 10:01 2024
Articol scris de:
Timp citire articol: 3 minut(e)

Cancerul pulmonar continuă să fie unul dintre cele mai frecvente tipuri de cancer în Europa. Acesta face mai multe victime în fiecare an decât cancerul de sân, cancerul de colon și cancerul de prostată la un loc, dar primește doar 5,6 % din totalul fondurilor globale pentru cercetarea cancerului, potrivit Societății Europene pentru Boli Respiratorii (ERS).

Cancerul pulmonar este cel mai frecvent tip de cancer și cea mai frecventă cauză de deces prin cancer în lume. Cele mai recente estimări globale ale Agenției Internaționale pentru Cercetarea Cancerului (IARC) indică faptul că, în 2022, aproape 2,5 milioane de persoane au fost diagnosticate cu cancer pulmonar și peste 1,8 milioane de persoane au murit din cauza acestei boli.

Aerul expirată conține indicii chimice cu privire la ceea ce se întâmplă în organism, inclusiv boli precum cancerul pulmonar. Conceperea unor modalități de detectare a acestor compuși ar putea ajuta medicii să pună diagnostice timpurii și să îmbunătățească perspectivele pacienților.

Într-un studiu publicat miercuri, în revista ACS Sensors, cercetătorii raportează dezvoltarea unor senzori ultrasensibili, la scară nanometrică, care, în cadrul unor teste restrânse, au distins o schimbare-cheie în chimia respirației persoanelor cu cancer pulmonar.

Oamenii expiră multe gaze, cum ar fi vaporii de apă și dioxidul de carbon, precum și alți compuși din aer. Cercetătorii au stabilit că scăderile unei substanțe chimice expirate – izoprenul – pot indica prezența cancerului pulmonar.

Cu toate acestea, pentru a detecta schimbări atât de mici, un senzor ar trebui să fie extrem de sensibil, capabil să detecteze niveluri de izopren în intervalul părți pe miliard (ppb). De asemenea, ar trebui să diferențieze izoprenul de alte substanțe chimice volatile și să reziste la umiditatea naturală a respirației.

Încercările anterioare de a concepe senzori de gaze cu astfel de caracteristici s-au axat pe oxizi metalici, inclusiv pe un compus deosebit de promițător realizat cu oxid de indiu.

O echipă condusă decercetători din China și-a propus să rafineze senzorii pe bază de oxid de indiu pentru a detecta izoprenul la nivelul la care acesta se găsește în mod natural în respirație.

Cercetătorii au dezvoltat o serie de nano senzori pe bază de oxid de indiu (III) (In2O3). În cadrul experimentelor, ei au constatat că un tip, pe care l-au denumit Pt@InNiOx de la platină (Pt), indiu (In) și nichel (Ni) pe care le conține, a avut cele mai bune rezultate. Acești senzori Pt@InNiOx:

  • Au detectat niveluri de izopren de până la 2 ppb, o sensibilitate care a depășit cu mult senzorii anteriori.
  • Au reacționat la izopren mai mult decât la alți compuși volatili întâlniți în mod obișnuit în respirație.
  • Au funcționat constant în timpul a nouă utilizări simulate.

Mai important, analiza în timp real de către autori a structurii și a proprietăților electrochimice ale nanofibrelor a arătat că nanoclusterele de Pt ancorate uniform pe nanofibre au catalizat activarea senzorului de izopren, conducând la performanța ultrasensibilă.

În cele din urmă, pentru a demonstra potențiala utilizare medicală a acestor senzori, cercetătorii au încorporat nanofibrele într-un dispozitiv de detectare portabil.

În acest dispozitiv au introdus respirația colectată anterior de la 13 persoane, dintre care cinci aveau cancer pulmonar.

Dispozitivul a detectat niveluri de izopren mai mici de 40 ppb în probele de la participanții cu cancer și mai mari de 60 ppb la participanții fără cancer.

Potrivit cercetătorilor, această tehnologie de detectare ar putea reprezenta o descoperire în depistarea neinvazivă a cancerului pulmonar și are potențialul de a îmbunătăți rezultatele și chiar de a salva vieți.

Aceste nanofibre sunt promițătoare în detectarea cancerului pulmonar prin detectarea unei modificări în chimia respirației. Credit: ACS Sensors, 6 noiembrie 2024

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu