Ученые ВГУИТ в составе научной группы разработали инновационный метод раннего выявления онкологических заболеваний. Они предложили фиксировать специфический «аромат» кожи с помощью устройства под названием «электронный нос».
Исследования были опубликованы в «Журнале аналитической химии». Кожа, являющаяся крупнейшим органом человека, обладает своим собственным «дыханием»: она способна как впитывать летучие вещества из окружающей среды, так и выделять их наружу.
Подобные соединения человек также выделяет через дыхание, сообщили в Воронежском государственном университете инженерных технологий (ВГУИТ). В настоящее время диагностика рака на ранних этапах проводится посредством биопсии или различных визуализирующих методов, но эти процедуры зачастую дорогие, не всегда оперативные и иногда дают неточные результаты.
Еще одним методом выявления онкологии служит анализ органических соединений, присутствующих в выдыхаемом воздухе, однако такой анализ затруднен из-за загрязнения проб и необходимости их предварительного концентрирования, отметили в университете. Совместно с коллегами из Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН), Воронежского областного научно-клинического онкологического центра и Воронежского государственного медицинского университета имени Бурденко специалисты ВГУИТ предложили оценивать «аромат» кожи предплечья для выявления раковых заболеваний.
Для этого был применён «электронный нос» — устройство, способное обнаруживать летучие органические соединения (ЛОС), которые выделяет кожа. Такой подход позволяет проводить диагностику без забора проб и лабораторной обработки, без применения сложного и дорогостоящего оборудования, а также без инвазивного вмешательства в тело пациента.
С помощью «электронного носа» можно фиксировать рак-маркеры: тяжелые углеводороды, спирты и кетоны, а затем сравнивать уровень их выделения с условными нормами, — пояснила заведующая кафедрой физической и аналитической химии ВГУИТ, профессор РАН Татьяна Кучменко. В состав «электронного носа» входит сенсор, который создаётся с различной чувствительностью к разным видам соединений, рассказали в университете.
Ответственность за «обнаружение» ЛОС несет множество наночастиц — квантовые точки из кадмия и серы. «Мы сопоставили концентрации различных летучих соединений у здоровых людей и пациентов, получающих паллиативную помощь в стационаре.
У онкологических больных были зафиксированы низкие сигналы, что говорит о снижении активности биологических процессов, а различное соотношение выделяемых кожей летучих метаболитов может служить диагностическим показателем при первичном осмотре пациентов с подозрением на рак», — объяснила ученый. В работе учитывались такие параметры, как пол, возраст, рост, а также текущие физиологические состояния — голод, употребление алкоголя и эмоциональный настрой.
В дальнейшем исследователи планируют увеличить количество обследуемых пациентов и выявить ключевые «ароматические» маркеры онкозаболеваний.