Znajdź zawartość

Dzięki nowatorskiej metodzie Anne McNeil z University of Michigan już wkrótce "chmurka" wydychanego powietrza, która zmieni testową ciecz w żel, pozwoli błyskawicznie stwierdzić chorobę płuc. Wiadomo, że gruźlica, nowotwór płuc czy grypa zwiększają zawartość tlenku azotu(II) NO w wydychanym powietrzu. Niestety, do tej pory wykrywanie go wymagało zastosowania złożonych urządzeń, w tym kolorymetrów czy spektrometrów. Zespołowi amerykańskich chemików udało się jednak opracować tańszą metodę. Wystarczyło wykorzystać fakt, że NO utlenia roztwór dihydropirydyny, zmieniając układ przestrzenny cząsteczek, które zaczynają przywierać do siebie i tworzą żel. Zmianę widać gołym okiem. McNeil i Jing Chen zajmują się żelami molekularnymi. Wyjaśniają, że podgrzanie przekształca je w ciecz. Potem dochodzi do wykształcenia włóknistej sieci z kieszonkami, w których zawieszone są cząsteczki rozpuszczalnika. Parze badaczy zależało na opracowaniu materiału z cząsteczek organizujących się w żel pod wpływem określonej "wskazówki" – w tym przypadku w obecności tlenku azotu(II) i tlenu. Innym zespołom udało się wcześniej uzyskać materiały, których rozpuszczalnością można było manipulować np. za pomocą zmian odczynu. My wybraliśmy podejście skoncentrowane na przywieraniu, projektując cząsteczkę, która ma kształt niezbyt dopasowany do innych podobnych, lecz wszystko zmienia się po wystawieniu na oddziaływanie NO. Gdy cząsteczki do siebie przylegają, zachodzi żelowanie. Niestety, na razie metoda nie jest wystarczająco czuła, by mogła znaleźć zastosowanie kliniczne, jednak McNeil i Jing Chen stale nad tym pracują. W przyszłości zamierzają stworzyć produkty żelujące pod wpływem materiałów wybuchowych.

W przyszłości do diagnozowania astmy lekarze będą być może wykorzystywać elektroniczny nos. Wstępne wyniki badań z jego zastosowaniem zaprezentowano na Międzynarodowej Konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Pulmunologicznego 2007. Urządzenie wyposażono w czujniki reagujące na skład wydychanego powietrza. Wydychamy mieszaninę lotnych związków organicznych [VOC, od ang. volatile organic compounds — przyp. red.], którą można wykorzystać jako marker chorób płuc — powiedział jeden z członków zespołu naukowców, dr Silvano Dragonieri z Centrum Medycznego Leiden University. Elektroniczny nos to nowsza wersja urządzenia wykorzystywanego już wcześniej w przemyśle spożywczym, perfumeryjnym, winiarstwie, badaniach zanieczyszczenia środowiska czy w wojsku do wykrywania materiałów wybuchowych. E-nos reaguje na zapach, generując określony wzorzec zapisu, który jest następnie porównywany z przechowywanymi szablonami. Ulepszone urządzenie pozwala zdiagnozować choroby płuc, m.in. ich stan zapalny. Do standardowych odczytów zdrowych osób przykłada się zapis składu powietrza wydychanego przez pacjenta. Jeśli jest on podobny, badany jest zdrowy. Uczeni chcą też zaangażować e-nos do diagnozowania raka płuc. W najnowszych badaniach wzięło udział 40 osób: 20 zdrowych i 20 astmatyków (połowa cierpiała na ciężką postać tej choroby, a połowa na lekką). Mieli oni oddychać do maski z workiem, do którego podłączano e-nos. Urządzenie potrafiło odróżnić ludzi chorych od zdrowych, miało natomiast kłopot z określeniem nasilenia objawów. Dr Dragonieri zastanawia się, czy za pomocą urządzenia można "wyłowić" nowe przypadki astmy. Na razie bowiem udało się trafnie oddzielić osoby z już zdiagnozowaną chorobą od zdrowych. Wszystko to zapewne kwestia przyszłości, może nawet bliskiej...