Ny andningsanalysator för förbättrad diagnos av 17 allvarliga sjukdomar

Utandning en gång kan räcka för att diagnostisera farliga sjukdomar i framtiden
Dels är diagnosen sjukdom extremt svår. Men forskare fann nu att en så kallad respiratorisk analysator endast kräver en enda andning för att på ett tillförlitligt sätt kunna diagnostisera 17 olika sjukdomar. Dessa inkluderar t ex lungcancer, irritabelt tarmsyndrom och multipel skleros.

Forskare upptäckte under en undersökning att en andning i en andningsanalysator redan är tillräcklig för att diagnostisera 17 olika sjukdomar. Läkarna publicerade resultaten av sin studie i tidskriften "ACS Nano".

Det finns många olika sätt att diagnostisera vissa sjukdomar. Läkare upptäckte under en undersökning att analysen av vårt andetag gör det möjligt att diagnostisera vissa sjukdomar. (Bild: goodluz / fotolia.com)

Läkare undersöker andan av 1 400 ämnen
För sin studie studerade forskarna cirka 1400 ämnen i fem olika länder. Andningsorganen kunde identifiera patienternas sjukdomar med en noggrannhet på 86 procent. Varje sjukdom har sin egen andedräkt, så att säga, förklara läkarna.

Analys av andningen är en mycket gammal metod
Andningsanalysatorn undersöker flyktiga organiska föreningar (VOC) för att upptäcka vilken som helst sjukdom. Test för så kallade VOC är inte ett nytt tillvägagångssätt, så snart som 400 BC visste läkare att lukten av fysiska utsläpp från patienter kan hjälpa till att diagnostisera. Till exempel studerades lukten av pall och urin från spädbarn av adelsmän.

Konstruktion av anordningen för andningsanalys
VOC finns i avföring, blod och andra kroppsliga ämnen. Uttömd andedräktstest är dock det billigaste, enklaste och minst invasiva alternativet, säger experterna. För att undersöka andan för diagnosen utvecklade forskarna en analysator, som har två så kallade nanolayers. En innehåller kol, den andra gör det inte.

Det kolffria skiktet innehöll modifierade guldnanopartiklar och ett nätverk av nanorör. Båda ger elektrisk ledningsförmåga, förklara experterna. Under tiden fungerade kolskiktet som ett sensorlager för att hålla utandade VOC, säger forskare. När en person andas in i andningsorganen reagerar den personens VOC med det organiska sensorlagret. Detta förändrar i sin tur de elektriska motstånden hos de oorganiska sensorerna. Genom att mäta detta motstånd kunde forskarna bestämma vilka VOC som var närvarande.

Olika VOC indikerar olika sjukdomar
Det finns hundratals kända VOC i andas utandning. Men bara 13 av dem behövs för att skilja mellan 17 olika sjukdomar, förklarar experterna. Till exempel är den icke-analoga VOC associerad med äggstockscancer, inflammatorisk tarmsjukdom och bröstcancer. VOC isopren är förknippad med kronisk leversjukdom, njursjukdom och diabetes, lägger experterna till.

Individuellt kan VOC inte skilja mellan sjukdomar
Varje VOC är knuten till flera villkor. Dessa resultat stöder vårt konstaterande att ingen enda VOC kan särskilja olika sjukdomar, förklarar forskarna.

Ämnen kom alla från Kina, Israel, Frankrike, Lettland och USA
När andningsanalysatorn avslutades testades forskarna på 813 personer som hade en av 17 sjukdomar. Det fanns också 591 personer i kontrollgruppen. Alla deltagare kom från Kina, Israel, Frankrike, Lettland eller USA, säger författarna.

Konstgjord intelligens matchar VOC med databas
Därefter använde forskarna sedan artificiell intelligens för att matcha VOC: erna till en databas varje andning. I denna sjukdom inkluderades, som hade samma så kallade VOC-koncentrationsmönster. Så då kan en diagnos levereras.

Ytterligare forskning behövs
Under analysen visste forskarna inte vilka sjukdomar deltagarna hade. Teamet kontrollerade också resultaten med en annan metod. Den nya andningsanalysatorn är ännu inte tillgänglig på marknaden. Först krävs mer test och bättre noggrannhet, förklara författarna. Resultatet av studien är dock uppmuntrande. (As)