Bilim insanları, insan nefesindeki kimyasal izleri analiz ederek hastalıkları tespit edebilen yeni bir cihaz geliştirdi. Alkolmetreye benzeyen bu sistem, bir gün kan, idrar veya tükürük örneklerine ihtiyaç duymadan hastalık teşhisi koymayı mümkün kılabilir.
Chicago Üniversitesi’nden Prof. Bozhi Tian ve ekibinin geliştirdiği bu prototip cihazın adı: ABLE (Airborne Biomarker Localization Engine). Cihaz, nefeste bulunan uçucu organik bileşikleri yoğunlaştırarak sıvı damlacıklar haline getiriyor ve bu sayede düşük maliyetli ve mevcut test teknolojileriyle uyumlu örnekler sunuyor.
“Nefes Ver, Sonucu Bekle” Dönemi mi Geliyor?
ABD’deki Ohio Eyalet Üniversitesi’nden malzeme mühendisi Prof. Jinghua Li, çalışmaya dahil olmamasına rağmen, “Bu tür hava yoluyla biyobelirteç tespiti uzun süredir ilgi çekiyor. Ancak yeterli hassasiyete ulaşmak zordu. Bu cihaz bu engeli aşmak için önemli bir adım” dedi.
Li’ye göre, bu teknoloji klinik olarak doğrulandığında, “bir test çubuğuna üflenerek dakikalar içinde sağlık değerlendirmesi yapılabilecek.”
Cihazın içinde, üzerinde mikroskobik silikon sivri uçlar bulunan bir yüzey, açık havadaki molekülleri test edilebilir sıvı damlacıklarına yoğunlaştırıyor.
Nefesteki Moleküller Hastalıkları Ele Veriyor
İnsan vücudu, nefes yoluyla “uçucu organik bileşikler” (VOC) adı verilen moleküller yayar. Bunlar çoğu zaman gözle görülemeyecek kadar düşük yoğunluktadır. Ancak araştırmalar, bu bileşiklerin bazı hastalıklarla (örneğin astım, diyabet ve akciğer kanseri) bağlantılı olabileceğini gösteriyor. Hatta bilim insanları bugüne dek 327 farklı VOC’yi hastalıklarla ilişkilendirdi.
Ancak bir zorluk var: Bu bileşikler nefeste trilyonda bir oran gibi çok düşük yoğunluklarda bulunabiliyor. İşte bu noktada ABLE devreye giriyor.
Cihaz, nefesi içine çekiyor, su buharıyla nemlendiriyor, ardından buharı soğutarak yoğunlaştırıyor. Böylece havadaki kimyasallar damlacıklara dönüşerek test için toplanabiliyor.
Cihaz Neler Tespit Etti?
Cihazın başarısını test etmek için araştırmacılar şu deneyleri gerçekleştirdi:
İnsan Nefesinde Glikoz Tespiti: Cihazın topladığı örneklerdeki glikoz miktarı, kan şekeri düzeyleriyle paralellik gösterdi.
Mikroplu Laboratuvar Fareleri: İnsan bebeklerinden alınan mikrobiyomlarla donatılan farelerde, prematüre doğanlardan elde edilen örneklerde daha yüksek inflamasyon belirteçleri tespit edildi.
Alerjen ve E. coli İzleme: Cihaz, havadaki polen alerjenlerini ve klozet yakınındaki havada bulunan aerosolize E. coli bakterilerini de algılayabildi.
Bu deneyler, ABLE’ın yalnızca hastalık değil, çevresel hava kalitesi izleme gibi alanlarda da kullanılabileceğini gösteriyor.
Gelecekte Ne Var?
Araştırmacılar, VOC’lerin hangi hastalıklarla ilişkili olduğunu netleştirmek için daha fazla veriye ihtiyaç olduğunu vurguluyor. Bu nedenle ekip şu anda inflamatuar bağırsak hastalıkları üzerine çalışan doktorlarla iş birliği yaparak bu hastalığın nefesle tespit edilebilecek biyobelirteçlerini araştırıyor.
Ayrıca cihazın taşınabilir hale getirilmesi ve giyilebilir versiyonlarının geliştirilmesi için çalışmalar devam ediyor. Araştırma ekibi, cihazı sağlık kurumlarına entegre ederek daha fazla klinik veri toplamayı ve ticarileştirme sürecini hızlandırmayı hedefliyor.
