Yeni Sensörler, Nefeste Akciğer Kanseri İzlerini Erken Aşamada Tespit Ediyor.

Solunan nefes, akciğer kanseri gibi hastalıklar da dahil olmak üzere vücudun içinde neler olup bittiğine dair kimyasal ipuçları içerir. Bu bileşikleri algılamanın yollarını bulmak doktorların erken teşhis koymasına yardımcı olabilir ve hastaların beklentilerini iyileştirebilir. ACS Sensors'da yer alan bir çalışmada araştırmacılar, küçük ölçekli testlerde akciğer kanseri olan kişilerin nefeslerinin kimyasındaki önemli bir değişikliği ayırt eden ultra hassas, nano ölçekli sensörler geliştirdiklerini bildiriyor. Kasım Akciğer Kanseri Farkındalık Ayıdır.

İnsanlar su buharı ve karbondioksit gibi birçok gazın yanı sıra havadaki diğer bileşikleri de solurlar. Araştırmacılar, solunan bir kimyasaldaki - izopren - düşüşlerin akciğer kanserinin varlığına işaret edebileceğini belirlediler. Ancak bu kadar küçük değişimleri tespit edebilmek için bir sensörün son derece hassas olması ve milyarda parça (ppb) aralığındaki izopren seviyelerini tespit edebilmesi gerekir. Ayrıca izopreni diğer uçucu kimyasallardan ayırt etmesi ve nefesin doğal nemine dayanması gerekir. Bu gibi özelliklere sahip gaz sensörleri tasarlamaya yönelik önceki girişimler, indiyum oksitle yapılan özellikle umut verici bir bileşik de dahil olmak üzere metal oksitlere odaklanmıştır. Pingwei Liu ve Qingyue Wang liderliğindeki bir ekip izopreni nefeste doğal olarak oluştuğu seviyede tespit etmek için indiyum oksit bazlı sensörleri iyileştirmek üzere yola çıktı.

Araştırmacılar bir dizi indiyum(III) oksit (_In2O3)bazlı nanoflake sensör geliştirdi. Deneylerde, içerdiği platin (Pt), indiyum (In) ve nikel (Ni) için _Pt@InNiOx adını verdikleri bir türün en iyi performansı gösterdiğini buldular. Bu _Pt@InNiOx sensörleri:

• İzopren seviyelerini 2 ppb kadar düşük seviyelerde tespit ederek daha önceki sensörleri çok aşan bir hassasiyete ulaştı.
  
• İzoprene, nefeste yaygın olarak bulunan diğer uçucu bileşiklerden daha fazla tepki verdi.
  
• Dokuz simüle kullanım sırasında tutarlı bir performans gösterdi.
  

Daha da önemlisi, yazarların nanoflakların yapısı ve elektrokimyasal özelliklerine ilişkin gerçek zamanlı analizleri, nanoflaklar üzerine düzgün bir şekilde tutturulmuş Pt nanokümelerinin izopren algılamanın aktivasyonunu katalize ederek ultra hassas performansa yol açtığını ortaya koymuştur.

Son olarak, araştırmacılar bu sensörlerin potansiyel tıbbi kullanımını göstermek için Pt@InNiOx_{nano tanelerini} taşınabilir bir algılama cihazına dahil ettiler. Bu cihaza, beşi akciğer kanseri olan 13 kişiden daha önce toplanan nefesleri eklediler. Cihaz, kanserli katılımcılardan alınan örneklerde 40 ppb'den daha düşük ve kansersiz katılımcılardan alınan örneklerde 60 ppb'den daha yüksek izopren seviyeleri tespit etti. Araştırmacılar, bu algılama teknolojisinin non-invaziv akciğer kanseri taramasında bir çığır açabileceğini ve sonuçları iyileştirme ve hatta hayat kurtarma potansiyeline sahip olduğunu söylüyor.

‍