"Искусственный нос" распознает рак

Чудо техники – искусственный «электронный нос», в основе которого лежат наноматериалы для распознавания различных типов молекул, способно различать пациентов с различными видами рака. Об этом сообщают израильские ученые, доклад опубликован на страницах British Journal of Cancer на этой неделе.

Наномерный искусственный нос (NA-NOSE) был разработан группой ученых из технологического института Технион (Technion) в Израиле. Они надеются, что результаты их изысканий приведут к развитию быстрого, надежного и низкозатратного инструмента для дифференциальной диагностики рака головы и шеи, а также своего рода инструмента скрининга.

Рак головы и шеи относит к группе онкологических заболеваний, которые поражают область губ, рта, носовую полость, пазухи, слюнные железы и глотку. Это восьмой по распространённости вид рака в мире, в США, к примеру, он занимает 3-5% всех типов.

В устройстве NA-NOSE используется матрица из пяти сенсорных наночастиц и компьютерный алгоритм для обнаружения образцов летучих органических веществ во вдыхаемом воздухе.

В силу малого размера наночастиц-сенсоров, которые в тысячи раз меньше толщины человеческого волоса, всего нескольких молекул бывает достаточно для того, чтобы изменить электрические свойства материи. В случае NA-NOSE используется золотые и платиновые частицы, «функционализированные» с органическим биологически активным лекарственно-подобное веществом (лиганды) - их задачей является распознавание определенных органических веществ.

По словам авторов, сенсорные наночастицы в 1000 раз чувствительнее и быстрее большинства современных датчиков. Они разработаны с целью улавливания низких концентраций вещества, что является важным, ведь выдыхаемый воздух на 80% смешан с водяными парами.

Для исследования ученые собрали образцы выдыхаемого воздуха у 80 добровольцев, в том числе пациентов с раком головы или шеи, раком легких, а также здоровых людей из контрольной группы.

Используя аналитические инструменты, исследователи измерили статистически значимые между химическими формулами, которые искусственный нос распознал в 62 образцах воздуха.

По словам исследователи, устройству удалось «четко распознать отличия» между:

• Образцами воздуха пациентов с раком головы и шеи и здоровой группой;
• Образцами воздуха пациентов с раком легких и здоровой группой и
• Различные виды рака между собой.

Сепаратный анализ 40 образцов с использованием метода газовой хроматографии и спектрального анализа также показал статистически значимые различия между химическими формулами выдыхаемого воздуха у трех групп участников. Результаты, полученные с помощью NA-NOSE, были подтверждены.

Ученые намерены переложить полученные данные на более масштабное исследование.