En tredimensionell "ram" av nanopartiklar har skapats, den kommer att kunna upptäcka sjukdomar genom andning

Ramverket innehåller unika kombinationer av metall- och halvledarnanopartiklar. Var och en av dem är i tusental

gånger mindre än ett människohår, vilket kanbyggas in i ultrasmå sensorer. Dessa sensorer kan sedan integreras i enkla och små diagnosverktyg i fickstorlek. Om en risk för sjukdom upptäcks kommer enheterna att varna användaren för faran och uppmuntra honom att söka medicinsk hjälp och göra ytterligare tester så snart som möjligt.

Dagens optiska sensorer använderkänsliga material som ändrar färg när de utsätts för en hög koncentration av biomarkörer som fångas i ett flytande medium. Till exempel ett urintest på ett graviditetstest eller ett blodprov för kroniska tillstånd. Tidigare forskning har visat att biomarkörer som indikerar allvarliga sjukdomar som diabetes och cancer finns i andningen. Deras koncentration är dock mycket låg och moderna optiska sensorer kan inte mäta dem. Man hoppas att de utvecklade överkänsliga materialen kommer att hjälpa människor att undvika utveckling av kroniska sjukdomar, öka patienternas överlevnad och avsevärt minska de därmed sammanhängande kostnaderna i sjukvården. Det kan också hjälpa till att eliminera behovet av invasiva testförfaranden, såsom blodprov.

Konstnärens intryck av en trådtråd i 3D av nanopartiklar bestående av metalliska nanopartiklar (gula) inbäddade i halvledarnanopartiklar (Australian National University)

Personer med en familjehistoria av kronisk sjukdom kan använda sensorer som är inställda för att kontrollera specifika medicinska tillstånd.

”Det bra med att andas är att den är full av biomarkörer,vilket kan hjälpa oss att upptäcka kroniska sjukdomar, men deras koncentration i gaser är mycket låg, förklarar docent Mohsen Rahmani, medförfattare till studien. ”Problemet hittills har varit bristen på en pålitlig detektor. Vårt nya material kan dock upptäcka en låg koncentration av biomarkörer som rör sig fritt i dessa miljöer. Vårt känsliga material kräver inte batterier, ledningar eller stor och dyr laboratorieutrustning. Detta banar väg för nästa generation av handhållna sensorer som snabbt och pålitligt kan diagnostisera sjukdomar i ett mycket tidigt skede. ”

I journalenAvancerade material en studie har publicerats som visar utvecklingen av ultrakänsliga tredimensionella nanostrukturer.

Läs också

Doomsday-glaciären visade sig vara farligare än forskare trodde. Vi berättar det viktigaste

Hittade det påstådda riket för de försvunna hettiterna. Vad har arkeologer funnit?

Det finns ett flexibelt och uppladdningsbart batteri 10 gånger mer kraftfullt än analoger