de Roxana Istudor şi Daniel Alexandrescu

Un nas robotic foarte avansat va fi capabil, în viitorul apropiat, să detecteze afecțiuni încă nediagnosticate doar „mirosind” respirația pacienților.

„Amprente” biologice ale afecţiunilor

Ideea de a mirosi respirația unei persoane pentru a detecta o boală datează de la medicul antic Hipocrate. Astăzi, tehnologia permite ca acest concept să poată deveni realitate grație unei echipe internaționale de experți care și-au publicat realizarea în revista Nano Research. Concret, sunt puse în practică noi tehnici care analizează compușii chimici din respirația, transpirația și lacrimile unei persoane, aceste substanțe chimice servind drept adevărate „amprente” biologice pentru mii de boli. Oamenii de știință numesc „volatolomică” această știință și afirmă că mai sunt doar câțiva pași până când nasul robotic va lucra într-un laborator și va deveni un produs disponibil comercial pentru medici și pacienți.

Potențial de a salva vieți

Atunci când o persoană simte un miros de parfum, floare, mâncare delicioasă sau dimpotrivă, gunoi respingător, nasul său emană compuși organici volatili, substanțe chimice care se evaporă foarte ușor eliberate de corp pentru apărare, comunicare, chiar reproducere. Dar organismul uman eliberează, de asemenea, și accidental astfel de substanțe chimice, ca răspuns la schimbări biologice cum sunt bolile. Autorii studiului notează că acestea sunt unice pentru fiecare proces legat de o afecțiune. Pentru experți, volatolomica înseamnă, practic, o modalitate de a depista boli în primele stadii de dezvoltare, iar acest demers se poate dovedi crucial în cazuri de cancer, de pildă, având potențialul de a salva viața unei persoane. În prezent tehnologia este deja folosită pentru a se stabili care pacienți cu cancer vor răspunde la imunoterapie.

Inteligență artificială și senzori cu nanomateriale

Cercetătorii au identificat mii de „semnături” chimice în ultimele decenii, dar până acum nu s-a reușit realizarea unui dispozitiv care să aibă tehnologia necesară unei astfel de reușite medicale. Acum, sistemul de învățare automată și inteligența artificială le permit oamenilor de știință să folosească toate aceste date, iar senzori cu nanomateriale, precum „eNose”, pot detecta cu precizie „amprentele” provenite de la alimente, băuturi, poluare și… oameni. „Ne-am reunit, specialiști din diverse discipline, pentru a realiza o lucrare de analiză cuprinzătoare”, arată expertul Yun Qian, de la Centrul de Cancer al Universității Zhejiang, din China, într-un comunicat de presă.

„Domeniul este foarte nou şi atrage cercetători din multe domenii, precum chimie, inginerie electrică, informatică, ştiinţa materialelor şi, desigur, clinicieni care se ocupă de pacienţi în fiecare zi“  Yun Qian, Universitatea Zhejiang, China

„Nasuri“ mecanice foarte avansate

În noul studiu, echipa internațională a rezumat toate amprentele chimice care au o legătură cu bolile. În următoarea parte a cercetării, s-au analizat provocările cu care se confruntă dispozitivele de detectare, cum ar fi „nasul electronic” și „nasul fotonic” avansat. Autorii consideră că acest studiu amplu evidențiază toate golurile pe care oamenii de știință trebuie încă să le umple, în special în ceea ce privește materialele mai bune care să absoarbă aceste semnale chimice, detectarea selectivă, structurile avansate ale senzorilor și metodele inteligente de procesare a datelor înainte ca această tehnologie să devină realitate.