Оксид индия помог определить рак легких по выдоху

Что содержится в воздухе, который мы выдыхаем? Главными компонентами у всех людей будут углекислый газ, азот и вода. А вот по примесям других веществ можно многое понять о здоровье человека. Например, у больных раком легких в выдохе уменьшается количества изопрена — легкокипящего углеводорода с двумя двойными связями.

Однако концентрация изопрена и у здоровых людей незначительна — менее сотни миллиардных долей. Чтобы распознать изменения его концентрации в смеси с другими газами, нужен очень чувствительный сенсор.

Такой сенсор разработали китайские и испанские химики под руководством Цинъюэ Вана из Чжэцзянского университета. За основу ученые взяли частицы оксида индия, добавили к нему никель, а сверху нанесли металлическую платину. Двойные связи молекулы изопрена координируются на атоме платины, а проследить за этим можно с помощью метода рамановской спектроскопии. По изменению сигнала Ван и его коллеги cмогли не только сделать вывод о присутствии изопрена в смеси, но и определить его точное количество. Добавка никеля помогает предохранять сенсор от водяного пара и сохранять чувствительность в течение долгого времени. Статья с результатами исследования вышла в журнале ACS Sensors.

Ученые протестировали устройство на тринадцати добровольцах, пятеро из которых были больны раком легких на разных стадиях. Сенсор сумел отличить пятерых больных людей с концентрацией изопрена менее 40 миллиардных долей от здоровых с концентрацией 60 миллиардных долей и выше.

Ван и его коллеги надеются, что их изобретение поможет выявлять рак легких на ранних стадиях и своевременно приступать к лечению.