Il sensore del respiro collegato a uno smartphone
Le palline colorate indicano i gas esalati.

Il gruppo di ricerca del Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria presso il Korea Advanced Institute of Science (KAIST) ha per primo sviluppato un catalizzatore ad alta efficienza di proteine incapsulate in grado di rilevare nel respiro esalato i gas che sono collegati con alcune malattie. Il team ha poi preso questo catalizzatore e l'ha applicato ai rivelatori biomarker basati su nanofibre per creare un sensore diagnostico ipersensibile, che è abbastanza piccolo per connettersi a uno smartphone.

Il sensore di nuova concezione è collegato a uno smartphone e può eseguire la diagnostica sul respiro esalato da un paziente. A seconda della salute del paziente, viene eseguita un'analisi del modello del soffio per i livelli di diversi gas presenti nel respiro della persona.

Il respiro esalato da una persona contiene tracce di gas di composti organici volatili. Alcuni di questi gas, come acetone, toluene e solfuro di idrogeno, sono noti per avere una forte correlazione con il diabete, il cancro del polmone e l'alitosi. Pertanto, se i medici possono rilevare esattamente la concentrazione di questi gas nel respiro di un paziente, sarà possibile effettuare diagnosi precoci di alcune malattie.

I ricercatori sostengono che, quando il nuovo sensore sarà commercializzato, i pazienti non dovranno più pagare per costose analisi del sangue, biopsie e risonanze magnetiche per avere una diagnosi di malattie come il cancro ai polmoni o il diabete. Invece, i pazienti potrebbero essere diagnosticati di continuo utilizzando applicazioni di sensori di espirazione installati sul proprio smartphone o utilizzando dispositivi indossabili come orologi o simili.

L'anno prossimo, il team spera di applicare la nuova tecnologia per lo sviluppo di un prodotto che analizza la qualità dell'aria interna e controlla il livello di gas nocivi nell'ambiente. Nel corso dei prossimi cinque anni, il team prevede di mettere il rilevatore biomarcatore attraverso un processo di valutazione di stabilità prima di rilasciare il prodotto finito: un rilevatore di gas acetone mobile che può essere utilizzato per diagnosticare il diabete.

Il documento del team di ricerca KAIST sui rivelatori biomarker basati sulle nanofibre è la storia di copertina nel numero del 17 febbraio della rivista di scienza dei materiali Small.