Dodawanie czujników do smartfonów to jeden z ostatnich trendów; najnowsze modele są w stanie wykrywać zmiany w takich czynnikach jak temperatura, wilgotność, światło czy nawet ruchy rąk. Jest jednak pewna rzecz, której te urządzenia nie są jeszcze w stanie zrobić: analizować wydychanego powietrza. Choć są już na rynku przenośne urządzenia do wykrywania poziomu alkoholu we krwi i wyświetlania wyniku na ekranie smartfona, wykorzystanie pełnego potencjału technologii analizowania wydychanego powietrza byłoby strzałem w dziesiątkę zarówno dla producentów smartfonów, jak i programistów.
Technologia nazwana Na-Nose może być tym od dawna poszukiwanym świętym Graalem. Urządzenie przedstawione w raporcie z badań opublikowanym w »ACS Nano«, w grudniu 2016 r., jest w stanie wykrywać wzorce chemiczne wydychanych przez pacjenta lotnych związków organicznych (LZO). Nowe badania naukowe nie tylko demonstrują po raz pierwszy, że te wzorce chemiczne można skojarzyć z konkretnymi chorobami, ale także pokazują, jak bazując na nanocząstkach złota i nanorurkach węglowych Na-Nose pozwala zdiagnozować aż 17 różnych chorób, w tym wczesne stadia niektórych nowotworów.
Historia Na-Nose rozpoczęła się 10 lat temu, kiedy to inżynier Hossam Haick zatrudnił się w Izraelskim Instytucie Technologii – Technion. Tam rozpoczął prace nad narzędziem do badań przesiewowych składającym się z dwóch części: skrzynka z rurką, do której osoba wydycha powietrze, które przechodzi następnie przez cały szereg czujników; oraz podłączony do niej komputer z oprogramowaniem do maszynowego uczenia się, przeszkolony w rozpoznawaniu wzorców w odczytach z czujników.
Cienkie warstwy złotych nanocząstek lub nanorurek węglowych matrycy pokryte są ligandami organicznymi. Znajdujące się w wydychanym powietrzu LZO wiążą ligandy, co powoduje zmianę oporu elektrycznego między nanocząstkami lub nanorurkami. Powstający w ten sposób sygnał wysyłany jest do komputera, który korzystając z oprogramowania rozpoznającego wzorce określa, czy pasuje do sygnału konkretnej choroby.
Urządzenie zostało przeszkolone do rozpoznawania ponad 23 chorób, po czym zespół Haicka przetestował je na 8 000 pacjentów, aby nauczyć oprogramowanie rozróżniania między chorobą a czynnikami zakłócającymi, jak zanieczyszczenie, wiek, płeć, inne choroby czy warunki geograficzne. W ubiegłym roku Haick zademonstrował, że narzędzie jest w stanie wykryć w teście ślepej próby obecność raka żołądka z dokładnością 92-94%. W swoim najnowszym badaniu naukowiec poszedł o krok dalej i użył Na-Nose do wykrycia i rozróżnienia na podstawie wydychanego powietrza 17 różnych chorób u 1 404 osób z pięciu różnych krajów.
Kolejnym krokiem będzie zminiaturyzowanie urządzenia na tyle, aby zmieścić je w smartfonie, co ma się udać do sierpnia 2018 r. dzięki projektowi SNIFFPHONE finansowanemu z programu „Horyzont 2020”. „Celem jest wychwycenie choroby na wczesnym etapie, kiedy można podnieść wskaźnik przeżywalności” – mówi Haick.
Więcej informacji:
https://www.sniffphone.eu/
poleca:
