O nouă tehnologie revoluționară, cunoscută sub numele de „PlasmoSniff”, promite să schimbe modul în care se efectuează diagnosticul bolilor pulmonare. Acest sistem inovator utilizează un senzor portabil capabil să identifice biomarkerii bolii în aerul expirat de pacient. Cercetătorii sugerează că tehnologia ar putea fi utilizată atât în cabinetele medicale, cât și la domiciliu, oferind astfel o soluție accesibilă și eficientă pentru pacienți.
Detalii despre acest dispozitiv au fost publicate recent în revista de specialitate Nano Letters.
Cum funcționează testul
Procedura este simplă și similară cu utilizarea unui inhalator pentru astm. Pacientul inhalează nanoparticule special concepute, care transportă biomarkeri sintetici. Aceste mici „etichete” chimice reacționează în prezența infecțiilor pulmonare. În cazul în care plămânii sunt sănătoși, nanoparticulele sunt eliminate fără modificări. În schimb, în prezența pneumoniei, enzimele produse de infecție separă biomarkerii de particule, iar aceștia sunt eliminați prin respirație, devenind astfel detectabili de senzor.
„În practică, un pacient ar inhala nanoparticulele și, în decurs de aproximativ 10 minute, ar expira un biomarker care reflectă starea plămânilor. Tehnologia PlasmoSniff poate identifica acești biomarkeri în câteva minute, direct la punctul de îngrijire”, a explicat Aditya Garg, cercetător postdoctoral implicat în acest proiect.
Detectarea semnalelor extrem de slabe
Senzorul PlasmoSniff se bazează pe principiile plasmonicii, un domeniu care studiază interacțiunea luminii cu materia la scară nanometrică. Dispozitivul conține o peliculă subțire de aur, împreună cu nanoparticule de aur, separate de un interval de doar cinci nanometri, unde moleculele țintă sunt capturate.
Moleculele de apă de pe suprafața senzorului ajută la „prinderea” biomarkerilor, iar aceștia sunt ulterior analizați prin spectroscopie Raman, o tehnică care permite identificarea moleculelor după „amprenta” lor vibrațională. „Este o problemă de tip ‘acul în carul cu fân’, dar metoda noastră reușește să detecteze molecule care, altfel, ar fi ascunse printre mii de altele”, a declarat Loza Tadesse, coordonatoarea cercetării.
Rezultate promițătoare și aplicații extinse
Tehnologia a fost deja testată pe probe de lichid pulmonar de la șoareci, care au fost expuși la biomarkeri ai pneumoniei. Senzorul a reușit să identifice aceste semnale la concentrații extrem de reduse, similare celor întâlnite în infecții reale.
Cercetătorii se concentrează în prezent pe integrarea sistemului într-un dispozitiv portabil, care ar putea include o mască pentru colectarea respirației și un detector compact. De asemenea, tehnologia PlasmoSniff ar putea fi adaptată pentru a depista alte afecțiuni, inclusiv diverse tipuri de cancer și infecții virale, dar și pentru monitorizarea poluanților din aer.
„Platforma noastră nu este limitată doar la diagnosticarea medicală. Dacă o moleculă are o amprentă vibrațională cunoscută și poate interacționa cu apa, sistemul nostru o poate detecta”, a adăugat Tadesse.
Dacă va fi implementată pe scară largă, tehnologia PlasmoSniff ar putea transforma diagnosticul bolilor pulmonare, făcându-l mai rapid, mai accesibil și mai eficient la nivel global.
