В проучване в ACS Sensors , изследователи от университета Zhejiang съобщават за разработване на ултрачувствителни, наномащабни сензори, които при тестове в малък мащаб разграничават ключова промяна в химията на дишането на хора с рак на белия дроб.

Хората издишват много газове, като водна пара и въглероден диоксид, както и други съединения във въздуха. Изследователите са установили, че намаляването на един издишан химикал - изопрен - може да показва наличието на рак на белия дроб. Въпреки това, за да открие такива малки промени, сензорът трябва да бъде много чувствителен, способен да открива нива на изопрен в диапазона части на милиард (ppb). Освен това ще трябва да разграничи изопрена от други летливи химикали и да издържи на естествената влажност на въздуха. Предишни опити за проектиране на газови сензори с характеристики като тези бяха фокусирани върху метални оксиди, включително едно особено обещаващо съединение, направено с индиев оксид. Екип, ръководен от Pingwei Liu и Qingyue Wang, се зае да усъвършенства сензори, базирани на индиев оксид, за да открива изопрен на нивото, на което естествено се среща в дишането.

Изследователите работят за усъвършенстване на наносензорите от индиев оксид, които отговарят на изискваните критерии. След поредица експерименти те са стигнали до материал от метален оксид, съдържащ платина (Pt), индий (In) и никел (Ni), който наричат Pt@InNiOx.

Този материал демонстрира изключителна чувствителност и открива нива на изопрен до два ppb. Освен това, той реагира по-добре на изопрен в сравнение с други съединения, които се откриват в човешкия дъх, и работи стабилно по време на тестването.

В тези тестове учените интегрират „нано-люспи“ от Pt@InNiOx в преносимо устройство, което използват за анализ на проби от дъха на 13 участници, от които петима са с диагноза рак на белия дроб. Сензорът успява да открие нива на изопрен под 40 ppb при участниците с рак и над 60 ppb при тези без рак.

Легендарната тежест на рака на белия дроб в световен мащаб е значителна – той е водещата причина за смърт от рак, с приблизително 1.8 милиона смъртни случая на година или около 18% от всички смъртни случаи, свързани с ракови заболявания. През 2022 г. са отчетени 2.5 милиона нови случая на рак на белия дроб, като този тип рак продължава да бъде сред най-често срещаните и най-смъртоносните, особено в страните с висока употреба на тютюн и излагане на замърсен въздух.