Устройство размером с ладонь — Airborne Biomarker Localization Engine (ABLE) — превращает выдыхаемый воздух в ключ к здоровью. Созданное учеными Чикагского университета, оно конденсирует летучие органические соединения (ЛОС) из дыхания в жидкость, делая их доступными для анализа обычными тест-полосками.
Прототип стоимостью менее $200 (размером 10×20 см) за 10 минут собирает 1 миллилитр конденсата. Его сердце — микроскопические кремниевые шипы, которые превращают газообразные молекулы в капли. Воздух прокачивается через систему, обогащается влагой, охлаждается, а ЛОС оседают в резервуар.
В тестах ABLE точно определил уровень глюкозы в дыхании, совпадающий с анализом крови. Испытания на мышах с человеческой микробиотой выявили различия: у группы, имитирующей недоношенных младенцев, концентрация гликосфинголипидов (маркеров воспаления) была выше.
Устройство ловит и аллергены пыльцы, и даже бактерии E. coli — например, в воздухе после смыва унитаза. Это открывает путь к мониторингу качества среды.
Главная сложность — ничтожная концентрация ЛОС в дыхании (1 частица на триллион). Ученые пока не составили полную карту связи ЛОС с болезнями: в базе данных значится 327 соединений, связанных с астмой, диабетом и раком легких, но их диагностическая ценность требует проверки.
Команда под руководством профессора Бочжи Тяня уже сотрудничает с клиницистами для поиска маркеров воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК). Параллельно идет миниатюризация ABLE для носимых гаджетов и коммерциализации.
«Детектирование биомаркеров в воздухе десятилетиями сталкивалось с проблемой чувствительности, — отмечает Цзинхуа Ли, материаловед из Университета Огайо. — Если метод подтвердится, оценка здоровья займет минуты: подышал на полоску — получил результат».
Сегодня анализы требуют крови, слюны или мочи. Дыхание — неинвазивная альтернатива. ABLE приближает эру, когда диагностика станет простой, как вдох.
(Статья основана на исследовании, опубликованном 21 мая в журнале Nature Chemical Engineering)
Изображение носит иллюстративный характер
Прототип стоимостью менее $200 (размером 10×20 см) за 10 минут собирает 1 миллилитр конденсата. Его сердце — микроскопические кремниевые шипы, которые превращают газообразные молекулы в капли. Воздух прокачивается через систему, обогащается влагой, охлаждается, а ЛОС оседают в резервуар.
В тестах ABLE точно определил уровень глюкозы в дыхании, совпадающий с анализом крови. Испытания на мышах с человеческой микробиотой выявили различия: у группы, имитирующей недоношенных младенцев, концентрация гликосфинголипидов (маркеров воспаления) была выше.
Устройство ловит и аллергены пыльцы, и даже бактерии E. coli — например, в воздухе после смыва унитаза. Это открывает путь к мониторингу качества среды.
Главная сложность — ничтожная концентрация ЛОС в дыхании (1 частица на триллион). Ученые пока не составили полную карту связи ЛОС с болезнями: в базе данных значится 327 соединений, связанных с астмой, диабетом и раком легких, но их диагностическая ценность требует проверки.
Команда под руководством профессора Бочжи Тяня уже сотрудничает с клиницистами для поиска маркеров воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК). Параллельно идет миниатюризация ABLE для носимых гаджетов и коммерциализации.
«Детектирование биомаркеров в воздухе десятилетиями сталкивалось с проблемой чувствительности, — отмечает Цзинхуа Ли, материаловед из Университета Огайо. — Если метод подтвердится, оценка здоровья займет минуты: подышал на полоску — получил результат».
Сегодня анализы требуют крови, слюны или мочи. Дыхание — неинвазивная альтернатива. ABLE приближает эру, когда диагностика станет простой, как вдох.
(Статья основана на исследовании, опубликованном 21 мая в журнале Nature Chemical Engineering)
