Создан трехмерный «каркас» наночастиц, он сможет обнаруживать болезни по дыханию

Ученые разработали трехмерный «каркас» наночастиц. Он сможет обнаруживать даже очень низкую концентрацию растворенных молекул в воздухе. Это большой шаг вперед к измерению биомаркеров — крошечных молекул, которые играют роль в развитии болезней — в дыхании человека.

Каркас включает уникальные комбинации металлических и полупроводниковых наночастиц. Каждая из них в тысячи раз меньше человеческого волоса, которые могут быть встроены в сверхмалые сенсоры. Затем эти датчики могут быть интегрированы в простые и небольшие карманные средства диагностики. При обнаружении риска заболевания устройства будут предупреждать пользователя об опасности и побуждать его как можно скорее обратиться за медицинской помощью и сделать дополнительные анализы.

Сегодняшние оптические датчики используют чувствительные материалы, которые меняют свой цвет, когда они подвергаются воздействию высокой концентрации биомаркеров, захваченных в жидкой среде. Например, анализ мочи в тесте на беременность или крови для хронических заболеваний. Предыдущие исследования показали, что биомаркеры, указывающие на серьезные заболевания, такие как диабет и рак, можно найти в дыхании. Однако их концентрация очень низка, и современные оптические датчики не могут их измерить. Есть надежда, что разработанные сверхчувствительные материалы помогут людям избежать развития хронических заболеваний, повысят выживаемость пациентоы и значительно сократят связанные с этим расходы в системах здравоохранения. Это также может помочь устранить необходимость в инвазивных процедурах тестирования, таких как анализы крови.

Впечатление художника от каркаса 3D наночастиц, состоящего из металлических наночастиц (желтого цвета), встроенных в полупроводниковые наночастицы (Австралийский национальный университет)

Люди с семейным анамнезом хронических заболеваний могут использовать датчики, которые настроены для проверки конкретных заболеваний.

«В дыхании хорошо то, что оно полно биомаркеров, которые могут помочь нам обнаружить хронические заболевания, но их концентрация в газовых средах очень мала», — объясняет доцент Мохсен Рахмани, соавтор исследования. — Проблема до сих пор заключалась в отсутствии надежного детектора. Однако наш новый материал мог бы обнаруживать низкую концентрацию биомаркеров, свободно перемещающихся в этих средах. Нашему чувствительному материалу не потребуются батареи, провода или большое и дорогое лабораторное оборудование. Это открывает дорогу для следующего поколения карманных датчиков, которые могут быстро и надежно диагностировать болезнь на очень ранних стадиях».

В журнале Advanced Materials опубликовано исследование, демонстрирующее разработку сверхчувствительных трехмерных наноструктур.

Читать также

Ледник «Судного дня» оказался опаснее, чем думали ученые. Рассказываем главное

Найдено предполагаемое царство исчезнувших хеттов. Что обнаружили археологи?

Появилась гибкая и перезаряжаемая батарея в 10 раз мощнее аналогов

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Кофе может снизить риск смертности, но только в одном случае
Наука
Этот ядерный двигатель поможет быстрее долететь до Марса: как он работает
Космос
Запуск Falcon 9 завершился успехом: что было на борту миссии
Космос
Прототип Boom Supersonic XB-1 приблизился к звуковому барьеру
Новости
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука