Исследователи из ВГУИТ в составе научной группы разработали инновационный метод раннего выявления онкологических заболеваний. Их идея заключается в детектировании «запаха» кожи с применением устройства, именуемого «электронным носом».
Результаты работы опубликованы в издании «Журнал аналитической химии». Кожа, являясь крупнейшим органом человеческого тела, обладает своеобразным «дыханием»: она способна не только впитывать летучие соединения, но и выделять их в окружающую среду.
Подобные вещества человек также выделяет при выдохе через легкие, пояснили специалисты Воронежского государственного университета инженерных технологий (ВГУИТ). Сегодня диагностика злокачественных новообразований на ранних этапах проводится с помощью биопсии и методов визуализации, которые зачастую дороги, труднодоступны и могут давать ошибочные результаты.
Кроме того, существует подход к диагностике рака через анализ органических соединений в выдыхаемом воздухе, но такие образцы часто загрязняются и требуют предварительной концентрации, отметили в университете. Научная команда ВГУИТ вместе с коллегами из Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН), Воронежского областного клинического онкологического центра и Воронежского государственного медицинского университета имени Бурденко предложили фиксировать «аромат» кожи на предплечье человека для выявления признаков рака.
Для реализации данного метода применяют «электронный нос» — прибор, который улавливает летучие органические соединения (ЛОС), исходящие с поверхности кожи. Такой метод диагностики может использоваться непосредственно у постели больного без необходимости взятия проб и их лабораторного анализа, без применения громоздкой и дорогостоящей техники, а также без инвазивных процедур.
С помощью «электронного носа» можно выявить характерные раковые маркеры — тяжелые углеводороды, спирты и кетоны, после чего сравнить их концентрацию с эталонными показателями, — сообщила заведующая кафедрой физической и аналитической химии ВГУИТ, профессор РАН Татьяна Кучменко. В состав «электронного носа» входит сенсор, адаптированный для высокой чувствительности к различным веществам, пояснили в вузе.
Ответственность за улавливание ЛОС лежит на множестве наночастиц — квантовых точек на основе кадмия и серы. «Мы провели сравнительный анализ содержания различных летучих соединений у достоверно здоровых людей и пациентов, получающих паллиативную помощь в стационаре.
Регистрировавшиеся у онкобольных сниженные показатели сигналов отражают подавление биологических процессов, а различия в пропорциях выделяемых кожей летучих метаболитов могут служить диагностическим индикатором при первичном обследовании пациентов с подозрением на рак», — пояснила ученый. В исследовании приняли во внимание как общие физические характеристики участников (пол, возраст, рост), так и их текущее физиологическое состояние (голод, алкоголь, эмоциональный фон).
В дальнейшем планируется расширить группу обследуемых пациентов и определить основные “запаховые” маркеры, свидетельствующие о наличии онкологических заболеваний.