Ученые ВГУИТ вместе с сотрудниками детской больницы при Воронежском государственном университете им. Бурденко в течение двух лет наблюдали за маленькими пациентами с проблемами эндокринной системы с помощью сканера биомолекул. С помощью специального портативного устройства специалисты научились по запаху выявлять на ранних стадиях диабет у детей, а также другие проблемы со здоровьем в организме человека: от стресса и общей усталости до ковида и онкологии. Накануне, 13 июля, специалисты поделились полученными данными и рассказали о перспективах своего изобретения.
Совместные исследования ученые с медиками проводят уже около трех лет. Сейчас в основном работают с пациентами эндокринологического отделения и пациентами с нарушением работы поджелудочной и печени. Однако сразу же отмечают, что возможности устройства этими сферами не ограничиваются.
Итак, суть метода исследования воронежских специалистов заключается в расшифровке данных химического анализатора метаболических газов – проще говоря, испарений кожи пациента, на основе которых ученые научились делать выводы об изменениях в организме человека.
– Сканер биомолекул воронежской разработки – это многолетнее масштабное исследование.
Аналогов изобретению нет ни в России, ни за рубежом. В университет более 25 лет ведётся работа по разработке химических газовых сенсоров, которые предназначены для измерения легколетучих соединений. Технология основана на принципе «электронных носов». Этой школе уже 17 лет, – рассказывает завкафедрой ВГУИТ, профессор РАН Татьяна Кучменко.
Аналогов изобретению нет ни в России, ни за рубежом. В университет более 25 лет ведётся работа по разработке химических газовых сенсоров, которые предназначены для измерения легколетучих соединений. Технология основана на принципе «электронных носов». Этой школе уже 17 лет, – рассказывает завкафедрой ВГУИТ, профессор РАН Татьяна Кучменко.
Внутри портативного и компактного устройства, который легко подсоединяется к компьютеру, находятся сенсоры. Всего их восемь, на каждый нанесено структурированное нанопокрытия. Если у человека в организме что-то идет не так, то аппарат улавливает даже малейшие изменения.
– При нарушении метаболических процессов на уровне клеток и органов изменяется состав смеси метаболитов, особенно быстро – летучих, выделяемых кожей соединений, на которые настроен газовый сенсор на основе наноматериалов. Эти изменения соотносятся с возможными, наиболее широко распространенными причинами их появления, – объясняет врач-педиатр, эндокринолог ВДКБ ВГМУ Дарья Менжулина. – Когда прибор разрабатывали, не было речи об определенном заболевании. Было интересно понять, можно ли увидеть изменения в организме человека с помощью такого метода.
И метод оказался крайне перспективным. «Электронный нос» обладает довольно высокой точностью, а за счет большой базы собранных учеными за эти годы материалов показывает не только какие-то конкретные химические соединения, но и уровень энергии, стресса, проблемы с ЖКТ, воспалительные процессы, начало развития инфекции и вирусов еще тогда, когда явных проявлений этому нет.
Важно, что само исследование пациента занимает буквально минуты: сенсоры подносятся к определенным точкам на теле человека – и вот уже готов наглядный результат в виде визуальных отпечатков, кодов, диаграмм.
Созданное воронежскими учеными устройство – это не полноценная замена медицинским исследованиям, но в определенных условиях, когда необходимого оборудования под рукой нет – возможность неинвазивным методом (что особенно важно при работе с детьми) получить первичную информацию о здоровье пациента и возможных проблемах.
По сути, специалисты двигаются к разработке прибора для индивидуального контроля за состоянием здоровья любого человека в домашних условиях. У устройства есть несколько модификаций. Самый небольшой портативный гаджет, который легко подсоединяется к смартфону через Bluetooth, с октября прошлого года тестируют на себе добровольцы. Среди первых пользователей – чемпионка мира по боксу по версии WBC Татьяна Зражевская.
Спортсменке прибор помог не только проследить за собственным состоянием при подготовке к бою, но и выявил возникшие после боя проблемы со здоровьем раньше врачей.
Еще у восьми добровольцев прибор выявил коронавирусную инфекцию. А когда инфекция подтвердилась у самой Татьяны Кучменко, ученая на себе тестировала аппарат. Выяснилось, что состояние организма после болезни оказалось даже хуже, чем во время.
Интересно, что методика показала свою эффективность не только при работе с людьми, но и при работе с животными. Соответствующие исследования уже есть. Так что перспективы использования у изобретения воронежских ученых очень и очень широки. Пока специалисты настроены на дальнейшее тестирование и работу над сканером, но после завершения годичных исследований уже можно будет говорить о массовом производстве и дальнейшем внедрении аппарата в повседневную жизнь.
Фото на главной – Алина Полунчукова.
