МОСКВА, 6 ноября. /ТАСС/. Китайские химики разработали сверхчувствительный наносенсор на базе оксида индия, способный выявлять сверхмалые различия в концентрации летучих газов-изопренов, характерные для здоровых людей и носителей опухолей в органах дыхания. Его создание позволит заблаговременно и быстро выявлять развитие новообразований в легких больных, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале ACS Sensors.
«Проведенный нами эксперимент показал, что сверхчувствительные сенсоры на базе нанохлопьев из оксида индия способны различать здоровых людей и носителей рака легких по тому, как много изопренов присутствует в выдыхаемом ими воздухе. В первом случае концентрация этих летучих веществ составляет свыше 60 частей на миллиард, тогда как у раковых больных доля этих газов значительно ниже — она редко превышает 40 частей на миллиард», — говорится в исследовании.
Методика выявления рака легких была разработана группой китайских химиков под руководством адъюнкт-профессора Чжэцзянского университета Ван Цинъюэ. В ее основе лежит тот факт, что химический состав выдыхаемого воздуха значительным образом меняется после того, как в легких пациентов появляются злокачественные новообразования. Подобные изменения можно выявить на самых первых этапах развития опухолей, однако для этого нужны высокочувствительные сенсоры.
Химики выяснили, что подобную задачу можно решить при помощи разработанного ими наноматериала, состоящего из хлопьеподобных наночастиц оксида индия, содержащих в себе включения платины и никеля. Химики обнаружили, что электрическое сопротивление наночастиц резко меняется при появлении в их окрестностях молекул изопренов — летучих органических веществ, которые выделяются здоровыми клетками легких.
Особенность наночастиц позволяет использовать их для замеров сверхмалых концентраций изопренов, составляющих порядка нескольких частей на миллиард (0.0000001%), что в десятки раз выше его доли в выдыхаемом воздухе. Руководствуясь этим соображением, ученые создали портативный датчик изопренов, при помощи которого Ван Цинъюэ и ее коллеги измерили доли этих летучих веществ в дыхании пяти носителей рака легких, проходивших лечение в клинике Чжэцзянского университета, и восьми здоровых людей схожего возраста.
Эти опыты показали, что в дыхании носителей рака легких III-IV стадии присутствовало примерно вдвое или втрое меньше изопренов, чем в выдыхаемом воздухе из легких здоровых добровольцев. Данной особенностью дыхания онкопациентов можно пользоваться для быстрого выявления новообразований при проведении рутинных осмотров или при массовом скрининге населения, подытожили исследователи.
О раке легких.
Рак легких является одной из главных причин преждевременной смерти людей наряду с другими болезнями сердца и сосудов, а также другими типами опухолей. По оценкам ВОЗ, в 2018 году он унес жизни примерно 1,76 млн жителей планеты, у большей части которых он возник из-за курения сигарет. Существует два типа злокачественных опухолей подобного рода — мелкоклеточный и немелкоклеточный рак. Первый подвид рака легких, как правило, развивается более агрессивно, чем второй, и при этом он часто вызывает метастазы.
