211service.com
En känsligare cancer-alkoanalysator
Lungcancer är en brutal sjukdom som ofta inte upptäcks förrän det är för sent för behandling att göra mycket nytta. Nu bygger forskare en elektronisk näsa som kan hjälpa läkare att upptäcka sjukdomen under dess inledande skeden. Med hjälp av guldnanopartiklar har forskare vid Israel Institute of Technology i Haifa skapat sensorer med en oöverträffad känslighet för att sniffa upp föreningar som finns i andedräkten hos lungcancerpatienter.
Andningskontroll: En ny enhet, baserad på guld-nanopartikelsensorer, kan upptäcka en blandning av flyktiga organiska föreningar i andningen som är karakteristiska för lungcancer.
Andra försök att göra detta har gett lovande resultat (se Lungcancer-alkomanalysator och canceralstrande ), men dessa enheter kräver en högre koncentration av de avslöjade biomarkörkemikalierna än den israeliska enheten. Kemikalierna, som kallas flyktiga organiska föreningar (VOC), är metaboliska produkter som finns i ångorna som vi andas ut, men de förekommer i så små mängder att forskare har varit tvungna att hitta sätt att öka sina koncentrationer innan de testar. Nu, Hossam Haick och hans kollegor har byggt sensorer med hjälp av en rad guldnanopartiklar som kan upptäcka dessa VOC i deras naturliga koncentrationer och under de fuktiga förhållanden som är karakteristiska för mänsklig andedräkt. Deras forskning publicerades nyligen online i tidskriften Naturens nanoteknik .
Andra enheter som används för samma typer av tester är beroende av dyra metoder för VOC-detektion, såsom optiska sensorer, masspektrometri och akustiska sensorer. Dessa system är inte heller alltid bärbara. Guld-nanopartikelsensorer har dock potentialen att vara små och billiga - det enda problemet har varit att få VOC att hålla fast vid guldet. Det var ganska mycket arbete att få dem att hålla sig, säger Haick, en TR35-vinnare 2008 . Vi är de första att göra det, så vitt jag vet. På grund av ett förestående patent vägrade Haick att förklara hur han uppnådde den önskade klibbigheten.
Liten sensor: När de utsätts för särskilda gaser, ändrar kemimotstånd, såsom den som visas ovan, deras motstånd. Forskare använder en uppsättning av nio kemiresistorer för att upptäcka lungcancer i andedräkten hos mänskliga försökspersoner.
Med hjälp av andningsprover från 40 friska frivilliga och 56 lungcancerpatienter använde gruppen sensorerna för att identifiera vilka biomarkörer som tillsammans skulle fungera som ett korrekt tecken på lungcancersignatur. Efter att ha tränat sensorerna för att identifiera signaturen och testa den igen fann Haick och hans kollegor att deras enhet på ett tillförlitligt sätt kunde skilja mellan cancer och frisk andedräkt. De testar nu enheten på en större grupp människor i olika stadier av sjukdomen och tror att de kommer att vara redo att påbörja kliniska prövningar inom två eller tre år.
Alla framsteg inom området för utveckling av sensorer för andningsforskning är spännande för mig, och jag tror att detta verkligen är ett framsteg, säger Peter Mazzone, en lungcancerspecialist och andedräktsanalysforskare vid Cleveland Clinic i Ohio. Detta var en mycket välgjord, mycket lovande studie. Jag vet inte om det är tillräckligt korrekt för att användas i klinisk praxis, men det är väldigt spännande att se ännu ett lovande sensorsystem.
Preliminära tester indikerar att guld-nanopartikelsensorerna inte bara kan skilja mellan stadier av lungcancer, de kan upptäcka distinkta signaturer för andra åkommor, såsom leversvikt. Haicks grupp har till och med testat den elektroniska näsan ovanför kolonier av celler som odlats i kultur. Denna studie fann att även om sensorn kunde sniffa upp föreningar som redan var kända för att vara i andning, upptäcktes inte andra lungcancer-associerade VOC. Uppenbarligen händer något i kroppen för att metabolisera och skapa ytterligare VOC, säger Haick. Han arbetar nu med att ta reda på exakt vad det är, i hopp om att det skulle kunna ge ny insikt om lungcancer och hur man behandlar den.