Созданный в МИФИ «электронный нос» распознает заболевание человека по выдыхаемому воздуху

По данным Всемирной организации здравоохранения, одной из основных причин смертности населения на Земле считается сердечно-сосудистые заболевания. Только раннее обнаружение симптомов недуга является гарантом сохранения здоровья и жизни людей. Однако, с помощью традиционных методов обследования (рентген, УЗИ, лабораторные методы и т.д.) можно диагностировать только структурные, или поздние изменения. Разработка простых и доступных средств ранней диагностики, с помощью которых можно отследить функциональные (ранние) признаки болезни и выбрать последующую стратегию терапии, является предметом исследования ученых всего мира.

На кафедре микро- и наноэлектроники НИЯУ МИФИ не сомневаются, что с помощью технологии спектрометрии ионной подвижности можно достаточно точно проводить неинвазивную диагностику заболеваний и мониторинг состояния пациента всего лишь по анализу выдыхаемого человеком воздуха. Для этих целей было создано экспериментальное устройство, получившее неофициальное название «электронный нос».

Фото 1: разработчик «электронного носа» Юлия Шалтаева

Устройство в инициативном порядке разрабатывает и совершенствует в составе группы ученых аспирантка Юлия Шалтаева под руководством доцента кафедры Владимира Белякова. «Наша команда делает все возможное, чтобы в скором будущем этот прибор мог использоваться в массовом порядке, например, при скрининге для раннего выявления патологии и контроля терапии», – уверена Юлия.

Разработка, изготовление и экспериментальная апробация опытного образца диагностической системы проводится на основе шестиходового газового кран-дозатора с фиксированным объемом дозы, мультикапиллярной хроматографической колонки и детектора ионной подвижности «Кербер» с не радиоактивным источником ионизации. Использование высокопроизводительного хроматографического разделения в сочетании с спектрометрией ионной подвижности позволяет идентифицировать широкий диапазон веществ в концентрациях порядка нг/мл.

Фото 2: Устройство может определять состояние здоровья человека по выдыхаемому им воздуху

На данный момент проведено клиническое исследование 50 пациентов, наблюдающихся в клинике кардиологии Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. В воздухе, выдыхаемом пациентами, выявлены вещества-маркеры, которые по утверждению ученых позволят диагностировать хроническую сердечную недостаточность.