Los biosnifers electrónicos altamente sensibles pueden diagnosticar enfermedades detectando con precisión biomarcadores en la respiración exhalada.
El profesor Il-Doo Kim en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea KAIST está desarrollando sensores de gases ultrasensibles y altamente selectivos para diagnosticar enfermedades mediante el análisis del aliento exhalado. El profesor Kim ha liderado el desarrollo de semiconductoresmatrices de sensores de nanofibras basadas en óxido de metal, que están optimizadas para el reconocimiento de patrones de impresiones de aliento.
El aliento humano contiene varios compuestos orgánicos volátiles COV. La detección precisa de COV específicos en el aliento exhalado puede proporcionar información esencial para el diagnóstico precoz de enfermedades. Por ejemplo, se puede usar acetona, H2S, amoníaco y tolueno para evaluardiabetes, halitosis, mal funcionamiento de los riñones y cáncer de pulmón, respectivamente, donde el diagnóstico de estas enfermedades se puede lograr analizando la concentración de VOC en el aliento exhalado, que se origina del intercambio molecular entre el tejido pulmonar y la sangre.Los VOC que pueden servir como biomarcadores para enfermedades específicas pueden distinguir a las personas sanas de las que están enfermas.
El diagnóstico no invasivo de varias enfermedades es la ventaja clave de las técnicas de análisis del aliento exhalado sobre otros métodos de uso común. Por ejemplo, los métodos de diagnóstico convencionales como resonancia magnética, tomografía computarizada, análisis de sangre, endoscopio y examen de rayos X, que soncostosos y a veces dolorosos, generalmente se implementan en los hospitales. Sin embargo, en un futuro cercano, se espera que los diagnósticos económicos y simples detecten y examinen enfermedades en las primeras etapas. El uso de matrices multisensor con óxidos metálicos semiconductores nanoestructurados es esencial para el desarrolloEl equipo de investigación ha desarrollado una serie de sensores de respiración que consisten en una serie de fibras de óxido de metal semiconductoras, que ofrecerán a los pacientes un diagnóstico de enfermedades en tiempo real.
Los conjuntos de sensores son ventajosos en términos de adsorción de gas, lo que lleva a grandes cambios de resistencia logrados por un área de superficie específica alta y nanoestructura porosa. En particular, la detección de biomarcadores altamente selectiva se logró mediante la funcionalización de diversos catalizadores metálicos nobles como Au, Pt,Pd y Rh, que son esenciales para establecer múltiples matrices de sensores para el análisis de impresiones de aliento. Estas matrices de sensores pueden integrarse con dispositivos portátiles para el monitoreo en tiempo real de las condiciones físicas.
'La tecnología del sensor es compatible con varios tipos de teléfonos inteligentes, dispositivos electrónicos portátiles y dispositivos médicos', agregó el profesor Kim.
La plataforma del sensor que utiliza nanofibras de óxido de metal se puede utilizar tanto en el campo del diagnóstico de enfermedades como en el control de la calidad del aire interior / exterior. "Creemos que puede haber muchas formas de incorporar nuestra tecnología en función de las necesidades particulares de las industrias, no soloen el campo de los dispositivos médicos, como la detección de productos químicos peligrosos o gases en las fábricas de fabricación ", dijo el profesor Kim.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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