В здоровом теле — здоровый выдох!
Резюме. Новаторский метод лазерной спектроскопии позволит проводить высокоточную диагностику заболеваний на основе анализа выдыхаемого воздуха
Ученые из Университета Аделаиды (University of Adelaide), Австралия, разработали новый неинвазивный диагностический метод, основанный на высокочувствительном анализе газообразных молекул-биомаркеров в выдыхаемом воздухе при помощи лазерной спектроскопии. Ключевой особенностью данного метода является возможность проводить спектроскопию, позволяющую практически мгновенно получать спектральные «отпечатки пальцев» различных газообразных продуктов метаболизма человеческого организма, содержащихся в выдыхаемом воздухе.
Как известно, в зависимости от уровня метаболизма, в выдыхаемом воздухе, помимо основных компонентов (16,3% кислорода, 4% углекислого газа, 79,7% азота), содержится ≈600 микропримесей как летучих (окиси азота, водород, аммиак и др.), так и нелетучих (глицерин, лактат, ацетоуксусная кислота и др.) соединений. Продукция каждого из них обусловлена рядом биохимических реакций и физиологических процессов, что позволяет использовать их в качестве биомаркеров состояния организма.
Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале «Optics Express», авторы применили новаторский вид лазерной спектроскопии на основе частотных оптических гребенок — спектральных линий, характерных для длинных последовательностей импульсов. Лазерный компонент системы позволяет анализировать образец воздуха в широком спектральном диапазоне, а поскольку каждая молекула отличается способностью поглощать свет в различных оптических диапазонах, это придает ей уникальную молекулярную подпись, что позволяет практически мгновенно и с высокой точностью установить состав и концентрацию молекул в образце.
Как отмечают разработчики, рабочий прототип системы будет готов в течение ближайших 2–3 лет, а коммерческий продукт будет доступен через 3–5 лет.
- Hébert N.B., Scholten S.K., White R.T. et al. (2015) A quantitative mode-resolved frequency comb spectrometer. Optics Express, 23(11): 13991.
- Paddock C. (2015) Breath analysis by laser ‘could one day screen for diabetes, cancer’. Medical News Today, 8 July (http://www.medicalnewstoday.com/articles/296461.php).
- University of Adelaide (2015) Optical ‘dog’s nose’ may hold key to breath analysis. 7 July [Epub ahead of print].
Сергей Боровик
Залишити коментар