Denník N

Vyvinuli detektor dychu na zisťovanie chrípky

Chrípkový senzor meria dych a funguje podobne ako policajný tester na alkohol. Pacient doň pomaly vdýchne a za pár sekúnd sa vydýchnutý vzduch zanalyzuje na prítomnosť látok spojených s chrípkovou nákazou.

Slovensko práve sužuje epidémia chrípky, ktorá je silnejšia ako za posledné roky. Príčinou je nízka zaočkovanosť, ale aj skutočnosť, že veľa ľudí pracuje a cestuje aj po prepuknutí prvých príznakov.

Ak by existovala možnosť rýchlej detekcie vírusu chrípky, jej postup a množstvo nakazených ľudí by sa dali lepšie kontrolovať a aj zmenšiť.

Diagnostika chrípky pokročila minulý mesiac vpred vďaka kolektívu amerických nanotechnológov, ktorí pripravili prototyp malého senzora schopného odmerať prítomnosť chrípky z dychu. Jeho prípravu a testovanie opísali v žurnále Sensors.

Ako alkholtester

Počas bežných bakteriálnych infekcií dochádza k vzniku symptómov pôsobením samotných baktérií. No v prípade chrípky ide skôr o opačnú reakciu: naše telo začne počas styku s chrípkovým vírusom vylučovať takzvané prozápalové cytokíny, teda malé signálne bielkoviny, ktoré v tele spúšťajú zápalový proces.

Teplota, únava, bolesť kĺbov a svalov sú preto výsledkom obrannej reakcie tela, a nie sú priamo zapríčinené vírusom.

Jedným zo sprievodných procesov zápalovej odozvy ľudského tela je aj tvorba prchavých organických látok (napríklad izoprén) alebo plynov, ako je oxid dusnatý (NO). Vedci ich využili pri dizajne chrípkového senzora.

Založili ho na priamom meraní dychu, takže funguje podobne ako policajný tester na alkohol. Pacient doň pomaly vdýchne a za pár sekúnd sa vydýchnutý vzduch zanalyzuje na prítomnosť látok spojených s chrípkovou nákazou.

Perena Gouma, hlavná autorka výskumu, a jej monitor dychu slúžiaci na detekciu vírusu chrípky. Foto – University of Texas Arlington

Rýchlejšie, lacnejšie, dostupnejšie

Po tom, čo vedci identifikovali biomarkery výskytu chrípky v tele, mohli sa pustiť do výroby senzorov, ktoré by na ne reagovali s dostatočnou presnosťou.

Srdcom prírstroja sú senzory citlivé na oxid dusnatý a prchavé organické zlúčeniny. Foto - University of Texas Arlington
Jadrom prístroja sú senzory citlivé na oxid dusnatý a prchavé organické zlúčeniny. Foto – University of Texas Arlington

„Predtým ako sme pomocou nanotechnológií pripravili toto zariadenie, sa na odhalenie biomarkerov v dychu používali veľmi drahé a technologický náročné laboratórne zariadenia, ktoré navyše musel obsluhovať skúsený personál. Vďaka našej technológii budú môcť na rýchlu a presnú diagnostiku pomocou senzora použiť aj bežní ľudia,“ vysvetlila Perena Garma v správe texaskej univerzity v Arlingtone.

Hotový dychový analyzér je ľahký, zmestí sa do jednej ruky a jeho výroba je lacná. Okrem senzorov na detekciu plynov a prchavých organických zlúčenín obsahuje aj bluetooth rozhranie, ktoré umožňuje zaslanie výsledkov analýzy na počítač alebo mobilnú aplikáciu.

Jednoduchou výmenou zabudovaných senzorov je navyše možné zmeniť chorobu, ktorú bude zariadenie analyzovať. Aj iné ochorenia sa vyznačujú vylučovaním špecifických biomarkerov cez dych, napríklad takí cukrovkári vydychujú acetón, astmatici zase oxid dusnatý.

Dostupné z doi: 10.3390/s17010199.

Ako si budovať hlboké vzťahy bez osamelosti? Kúpte si knihu Umenie blízkosti – rozhovory Moniky Kompaníkovej s psychológom Jánom Hrustičom.

Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na [email protected].

Zdravie

Teraz najčítanejšie