В статье, опубликованной в январе 2017 года, подробно объясняется, как работает устройство для определения одного выдоха, и об исследованиях, связанных с его созданием, которые финансировались Национальным научным фондом в рамках программы Smart Connected Health. Устройство Гоумы похоже на алкотестеры, используемые полицейскими, когда они подозревают, что водитель находится в состоянии алкогольного опьянения.
Пациент просто выдыхает в устройство, в котором используются полупроводниковые датчики, подобные тем, что используются в бытовом детекторе угарного газа.Разница в том, что эти датчики специфичны для обнаруживаемого газа, но при этом недороги и могут выделять биомаркеры, связанные с вирусом гриппа, и указывать, болен ли пациент гриппом.
В конечном итоге устройство может быть доступно в аптеках, чтобы люди могли получить диагноз раньше и воспользоваться лекарствами, используемыми для лечения гриппа на самых ранних стадиях. Это устройство может помочь предотвратить распространение эпидемии гриппа, защищая как людей, так и здоровье населения.Гума и ее команда опирались на существующую медицинскую литературу, чтобы определить количество известных биомаркеров, присутствующих в дыхании человека, страдающего определенным заболеванием, а затем применили эти знания, чтобы найти комбинацию датчиков для этих биомаркеров, которая является точной для обнаружения гриппа. Например, у людей, страдающих астмой, повышенная концентрация оксида азота в дыхании, а ацетон является известным биомаркером диабета и метаболических процессов.
В сочетании с оксидом азота и датчиком аммиака Гума обнаружил, что монитор дыхания может обнаруживать вирус гриппа, возможно, так же, как тесты, проводимые в кабинете врача.«Я думаю, что подобные технологии произведут революцию в персонализированной диагностике.
Это позволит людям проявлять активность и заблаговременно выявлять болезни, а технологию можно легко использовать для обнаружения других заболеваний, таких как болезнь, вызванная вирусом Эбола, просто путем замены датчиков. "- сказал Гума, который также является ведущим научным сотрудником Института прогнозного измерения производительности при Исследовательском институте UTA.«До того, как мы применили нанотехнологию для создания этого устройства, единственным способом обнаружения биомаркеров в дыхании человека было использование очень дорогостоящего высокотехнологичного оборудования в лаборатории, управляемой квалифицированным персоналом. Теперь эту технологию могли использовать обычные люди для быстрого и точно диагностировать болезнь ».Статис Мелетис, заведующий кафедрой материаловедения и инженерии, отметил, что исследование Гумы показывает, как исследования UTA в области нанотехнологий могут оказать глубокое влияние на здоровье и условия жизни людей в наших сообществах, как указано в Стратегическом плане университета на 2020 год: смелые решения | Глобальное влияние.
«Разработка доктором Гоума портативного устройства для одного выдоха, которое можно использовать для обнаружения заболеваний, имеет последствия далеко за пределами лаборатории», — сказал Мелетис. «Это показывает влияние нанотехнологий на нашу повседневную жизнь, а также имеет потенциал для приложений, связанных с безопасностью, а также в других важных областях».В дополнение к исследованиям Гумы инженерный факультет UTA применил нанотехнологии для борьбы с раком, повышения энергоэффективности и обнаружения вредных веществ, а также для других целей.