Kiedy oddech może uratować zdrowie? Nowe badania w Krakowie
Zespół naukowców z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie prowadzi badania nad elektronicznym nosem czyli innowacyjnym urządzeniem, które może znacząco zmienić sposób wczesnego wykrywania chorób metabolicznych.
To przykład badań, które łączą zaawansowaną technologię z realnymi potrzebami współczesnej medycyny i pacjentów.
Podstawą projektu jest analiza powietrza wydychanego przez człowieka. Każdy oddech zawiera tysiące lotnych związków chemicznych, których skład zmienia się wraz ze stanem zdrowia. Te subtelne różnice mogą sygnalizować zaburzenia metaboliczne jeszcze zanim pojawią się wyraźne objawy choroby. Krakowscy badacze wykorzystują ten fakt, aby stworzyć prostą, nieinwazyjną metodę wczesnej diagnostyki.
Celem prowadzonych badań jest opracowanie przenośnego, taniego i łatwego w obsłudze urządzenia, które pozwoli wykrywać wczesne stadia zespołu metabolicznego. To schorzenie obejmuje m.in. otyłość brzuszną, zaburzenia gospodarki cukrowej oraz nieprawidłowy poziom cholesterolu i stanowi jeden z głównych czynników ryzyka cukrzycy typu 2 oraz chorób serca. Wczesne rozpoznanie tych problemów daje szansę na skuteczną profilaktykę i ograniczenie poważnych konsekwencji zdrowotnych.
Zespół badawczy opracował już prototyp elektronicznego nosa, który potrafi określić poziom cholesterolu wyłącznie na podstawie próbki oddechu. To ważny krok potwierdzający, że taka forma diagnostyki jest możliwa w praktyce. Kolejnym etapem będzie rozszerzenie badań o inne kluczowe parametry metaboliczne, takie jak poziom glukozy, frakcje cholesterolu HDL i LDL oraz trójglicerydy. Planowane są również badania z udziałem pacjentów, prowadzone we współpracy z jednostkami klinicznymi.
W projekcie wykorzystywane są komercyjne czujniki gazów, specjalistyczne worki do poboru próbek oddechu oraz mieszaniny gazów odtwarzające skład powietrza wydychanego przez osoby z różnymi zaburzeniami zdrowotnymi. Zebrane dane analizowane są z użyciem algorytmów sztucznej inteligencji, które uczą się rozpoznawać charakterystyczne wzorce chemiczne. Dzięki temu możliwe będzie wykrywanie nieprawidłowości na bardzo wczesnym etapie, często jeszcze przed postawieniem klasycznej diagnozy na podstawie badań krwi.
Badania prowadzone są w Laboratorium Analizy Biomarkerów Instytutu Elektroniki AGH, które specjalizuje się w analizie biomarkerów środowiskowych, przemysłowych i medycznych, ze szczególnym uwzględnieniem wydychanego powietrza.
Jeśli prace zakończą się pełnym sukcesem, ich efektem może być przełomowe narzędzie diagnostyczne, które uprości badania przesiewowe i uczyni je bardziej dostępnymi. Elektroniczny nos mógłby być stosowany w przychodniach, aptekach, a w przyszłości nawet w warunkach domowych. Taka technologia ma potencjał, by poprawić jakość profilaktyki zdrowotnej, obniżyć koszty opieki medycznej i zwiększyć dostęp do wczesnej diagnostyki także w regionach z ograniczonym dostępem do specjalistycznych badań.
Źródło: Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Czytaj też: Tesla Prize przyznana za kwantowy przełom w nowoczesnej fotonice
Grafika tytułowa: Bob Osias / Unsplash
