Nieuwe ademanalysator voor een betere diagnose van 17 ernstige ziekten

Een keer uitademen kan voldoende zijn om in de toekomst gevaarlijke ziektes te diagnosticeren
Voor een deel is de diagnose van ziekte buitengewoon moeilijk. Maar onderzoekers ontdekten nu dat een zogenaamde respiratoire analysator slechts één enkele ademhaling vereist om op betrouwbare wijze 17 verschillende ziekten te diagnosticeren. Deze omvatten bijvoorbeeld longkanker, prikkelbare darmsyndroom en multiple sclerose.

Wetenschappers ontdekten tijdens een onderzoek dat één ademhaling in een ademanalysator al voldoende is om 17 verschillende ziektes te diagnosticeren. De artsen publiceerden de resultaten van hun studie in het tijdschrift "ACS Nano".

Er zijn veel verschillende manieren om een ​​aantal ziekten te diagnosticeren. Artsen ontdekten tijdens een onderzoek dat de analyse van onze ademhaling de diagnose van bepaalde ziekten mogelijk maakt. (Afbeelding: goodluz / fotolia.com)

Artsen onderzoeken de adem van 1400 personen
Voor hun studie bestudeerden de onderzoekers ongeveer 1.400 proefpersonen in vijf verschillende landen. Het ademhalingssysteem kon de ziektes van proefpersonen identificeren met een nauwkeurigheid van 86 procent. Elke ziekte heeft zijn eigen adem, om zo te zeggen, de artsen uit te leggen.

Analyse van de ademhaling is een heel oude methode
De ademanalysator onderzoekt vluchtige organische stoffen (VOS) om een ​​ziekte te detecteren. Testen op zogenaamde VOC's is geen nieuwe aanpak: al in 400 voor Christus wisten artsen dat de geur van fysieke emissies van patiënten kan helpen bij de diagnose. Bijvoorbeeld, de geur van ontlasting en urine van de kinderen van edelen werd bestudeerd.

Constructie van het apparaat voor ademanalyse
VOC's worden aangetroffen in uitwerpselen, bloed en andere lichaamseigen stoffen. Uitgeput ademonderzoek is echter de goedkoopste, eenvoudigste en minst ingrijpende optie, zeggen de experts. Om de adem voor de diagnose te onderzoeken, ontwikkelden de onderzoekers een analysator, die twee zogenaamde nanolayers heeft. De ene bevat koolstof, de andere niet.

De koolstofvrije laag bevatte gemodificeerde gouden nanodeeltjes en een netwerk van nanobuisjes. Beide bieden elektrische geleidbaarheid, verklaren de experts. Ondertussen werkte de koolstoflaag als sensorlaag om de uitgeademde VOS vast te houden, zeggen wetenschappers. Wanneer een persoon inademt in het ademhalingssysteem, reageerden de VOC's van die persoon met de organische sensorlaag. Dit verandert op zijn beurt de elektrische weerstand van de anorganische sensoren. Door deze weerstand te meten, konden de onderzoekers vaststellen welke VOC's aanwezig waren.

Verschillende VOC's wijzen op verschillende ziekten
Er zijn honderden bekende VOC's in uitgeademde lucht. Er zijn echter maar 13 van hen nodig om 17 verschillende ziekten te onderscheiden, leggen de experts uit. De niet-anale VOC is bijvoorbeeld geassocieerd met eierstokkanker, inflammatoire darmziekte en borstkanker. VOC isopreen wordt geassocieerd met chronische leverziekte, nierziekte en diabetes, voegen de experts toe.

Individueel kunnen VOC's geen onderscheid maken tussen ziekten
Elke VOC is aan verschillende voorwaarden gebonden. Deze resultaten ondersteunen onze bevinding dat geen enkele VOC onderscheid kan maken tussen verschillende ziekten, verklaren de onderzoekers.

Onderwerpen kwamen allemaal uit China, Israël, Frankrijk, Letland en de Verenigde Staten
Toen de ademanalysator voltooid was, testten de onderzoekers het bij 813 mensen die één van de 17 ziekten hadden. Er waren ook 591 mensen in de controlegroep. Alle deelnemers kwamen uit China, Israël, Frankrijk, Letland of de Verenigde Staten, zeggen de auteurs.

Kunstmatige intelligentie komt overeen met VOC's met database
Vervolgens gebruikten de wetenschappers kunstmatige intelligentie om de VOC's elke ademhaling aan te passen aan een database. In deze ziekte waren opgenomen, die dezelfde zogenaamde VOC-concentratie patronen hadden. Dus toen kon een diagnose worden gesteld.

Verder onderzoek is nodig
Tijdens de analyse wisten de onderzoekers niet welke ziekten de deelnemers hadden. Het team controleerde de resultaten ook met een andere methode. De nieuwe ademanalysator is nog niet beschikbaar op de markt. Ten eerste, meer tests en een betere nauwkeurigheid zijn vereist, licht de auteurs toe. Niettemin zijn de resultaten van de studie bemoedigend. (As)