يعد سرطان الرئة السبب الرئيسي للوفيات المرتبطة بالسرطان في جميع أنحاء العالم، ويرجع ذلك في الغالب إلى التدخين، وكان مسؤولاً عن نحو 1.8 مليون حالة وفاة، في عام 2020.
طور العلماء جهازا يكشف عن مركب الأيزوبرين، وتعتبر مستويات الأيزوبرين المنخفضة مؤشرا محتملا لسرطان الرئة، لكنها تحول صغير يصعب قياسه للغاية. ويمكن لهذه الأجهزة اكتشاف سرطان الرئة من خلال زفير الشخص.
وأظهر اختبار صغير الحجم باستخدام هذا الجهاز أنه يمكن اكتشاف الفرق بدقة بين ثمانية أفراد أصحاء وخمسة أشخاص مصابين بسرطان الرئة.
وكتب الباحثون في ورقتهم المنشورة: "إن عملنا لا يوفر فقط اختراقًا في فحص السرطان منخفض التكلفة وغير الجراحي من خلال تحليل التنفس، بل إنه يعمل أيضًا على تطوير التصميم العقلاني لمواد استشعار الغاز المتطورة".
لتحقيق الحساسية المطلوبة في جهاز مراقبة التنفس، استخدم الباحثون رقائق نانوية مصنوعة من مزيج من البلاتين والإنديوم والنيكل والأوكسجين. عندما يصطدم الإيزوبرين بالرقائق النانوية، يتم إطلاق الإلكترون بطريقة يمكن قياسها.
كانت النتيجة النهائية عبارة عن مستشعر يمكنه اكتشاف مستويات الإيزوبرين منخفضة تصل إلى 2 جزء في المليار، وهو تحسن ملحوظ في التكنولوجيا الحالية.
من بين الأشخاص الثلاثة عشر الذين تم اختبارهم، كان لدى الخمسة المصابين بالسرطان مستويات إيزوبرين أقل من 40 جزءًا في المليار في أنفاسهم، بينما في المجموعة الصحية المكونة من ثمانية أشخاص كان المستوى أكثر من 60 جزءًا في المليار.
ومن المثير للإعجاب أنه في الاختبارات المعملية، أظهرت رقائق النانو أنها قادرة على تحديد الإيزوبرين على وجه التحديد بين المواد الكيميائية الأخرى. كما يمكنها العمل في ظروف ذات رطوبة أعلى، وهو أمر ضروري لجهاز مراقبة التنفس.
وكما هو الحال مع معظم أنواع السرطان، كلما تم اكتشاف سرطان الرئة في وقت مبكر، زادت فرص علاجه بشكل فعال وهناك إمكانية هنا لطريقة بسيطة وسريعة وغير جراحية للتحقق من المرض.
وبحسب الدراسة المنشورة في مجلة "ساينس أليرت" العلمية، فإن البحث المستمر عن العلاقة بين مستويات إيزوبرين التنفس وسرطان الرئة، وكذلك العوامل المؤثرة المختلفة (مثل العمر والحالة الصحية)، يمكن أن يساعد في تحسين وتسويق هذه التكنولوجيا بشكل أكبر.