Soluk verme sırasında çıkan kimyasal bileşenler, vücuttaki hastalıklar hakkında ipuçları verebilir; akciğer kanseri de bunlardan biridir. Bu bileşenleri tespit edecek yöntemlerin geliştirilmesi, doktorların hastalığı erken teşhis etmesine ve hasta sonuçlarını iyileştirmesine yardımcı olabilir. ACS Sensors dergisinde yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar, akciğer kanserli bireylerin soluklarındaki kimyasal değişiklikleri küçük ölçekli testlerde ayırt edebilen, ultra hassas nanosensörler geliştirdiklerini bildirdi.
Soluk verme sırasında su buharı, karbondioksit ve başka bileşikler de çıkar. Araştırmacılar, solukla dışarı atılan bir kimyasal olan izoprenin seviyelerindeki azalmaların akciğer kanseri varlığını gösterebildiğini buldu. Ancak bu küçük değişimleri algılayabilmek için sensörlerin milyarda bir parça (ppb) seviyesinde izopreni tespit edebilecek kadar hassas olması, izopreni diğer kimyasallardan ayırt edebilmesi ve nemli soluk havasına dayanıklı olması gerekmektedir. Önceki çalışmalarda metal oksitlerden yapılan gaz sensörlerine odaklanılmıştı ve indiyum oksit bazlı bir bileşik umut verici bulunmuştu. Pingwei Liu ve Qingyue Wang liderliğindeki ekip, izopreni soluktaki doğal seviyesinde algılayabilecek indiyum oksit bazlı sensörler geliştirmek için çalıştı.
Araştırmacılar, indiyum(III) oksit (In2O3) bazlı nanoyaprak sensörler geliştirdi. Deneylerde Pt@InNiOx adı verilen ve platin (Pt), indiyum (In) ve nikel (Ni) içeren bir tipin en iyi performansı gösterdiğini buldular. Bu Pt@InNiOx sensörler:
2 ppb gibi düşük izopren seviyelerini tespit etti ve önceki sensörleri geride bıraktı.
Solukta yaygın bulunan diğer bileşiklere göre izoprene daha fazla tepki verdi.
Dokuz simülasyonda tutarlı performans sergiledi.
Daha önemlisi, nanoyaprakların yapısının ve elektrokimyasal özelliklerinin gerçek zamanlı analizi, Pt nanokümelerinin izopren algılamasını aktive ederek bu ultra hassas performansı sağladığını ortaya koydu.
Son olarak, bu sensörlerin tıbbi potansiyelini göstermek amacıyla, araştırmacılar Pt@InNiOx nanoyaprakları taşınabilir bir algılama cihazına entegre ettiler. Bu cihaza, beşi akciğer kanseri olan 13 kişiden toplanmış soluk örnekleri tanıtıldı. Cihaz, kanserli katılımcılarda 40 ppb'nin altında, kanserli olmayanlarda ise 60 ppb'nin üzerinde izopren seviyeleri tespit etti. Bu algılama teknolojisi, akciğer kanseri taramasında devrim yaratabilir ve hasta sonuçlarını iyileştirme potansiyeline sahip olabilir.
Orijinal yayın
Ye Cheng, Raquel Portela, Pingli Wang, Pingwei Liu, Yupeng Mao, Khak Ho Lim, Jieyuan Zheng, Xuan Yang, Gensheng Zhang, Liren Ding, Wen-Jun Wang, Bo-Geng Li, Miguel A. Bañares, Qingyue Wang; "Ultrasensitive In2O3-Based Nanoflakes for Lung Cancer Diagnosis and the Sensing Mechanism Investigated by Operando Spectroscopy"; ACS Sensors, 2024-11-6
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder