Их работа, описанная в работе, опубликованной на этой неделе в журнале Review of Scientific Instruments, от AIP Publishing, демонстрирует потенциал устройства, которое будет использоваться в качестве алкогольно-респираторной трубки для ранней диагностики рака легких – возможно безопасный и эффективный метод обнаружения рака рано, который может спасти жизни.По словам исследователей, обещают лабораторные результаты, но устройство должно было бы все еще оказаться эффективным при клинических испытаниях перед его широко распространенным принятием как диагностический инструмент.
«Наши результаты показывают, что устройство может отличить различные виды, и концентрации рака связали изменчивые органические соединения с nearly100 процентом точный уровень», сказал Чжин – может Лэй, основной исследователь и postdoc из Колледжа Оптикоэлектронной Разработки, Университета Чунцина. «Это также было бы быстрым методом в этом, весь процесс обнаружения в нашем эксперименте только занимает приблизительно 20 минут».На основе названного флуоресцентного поперечного отзывчивого множества датчика маленькой, круглой пластины, особенно разработанной ротационной газовой камеры и сбора данных и обрабатывающей системы, устройство может обнаружить связанные с раком легких газы при очень низкой концентрации, или ниже 50 частей за миллиард (ppb), показав потенциал, чтобы определить рак легких на ранней стадии. Лэй сказал. Части за миллиард являются технической единицей, используемой, чтобы описать очень загрязнители низкой концентрации, сумма частей за миллиард может быть предположена как одна щепотка соли в 10 тоннах чипсов.
«Таким образом, учитывая полную базу данных флуоресцентного изображения всех связанных с раком легких газов, это устройство могло использоваться, чтобы определить и определить количество различной особенности газов рака легких от выдохнутого воздуха людей», сказал Chang-июнь Как, руководитель группы и преподаватель из Колледжа Биоинженерии, Университета Чунцина. «Это может привести к простой, быстрой алкогольно-респираторной трубке для раннего диагноза рака легких».Общий, первичный ракПо данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), рак легких – одно из наиболее распространенных раковых образований для обоих мужчин и женщин, составляя 1,8 миллиона новых случаев и 1,6 миллиона смертельных случаев во всем мире в 2012. В Соединенных Штатах число людей, которые умирают от рака легких каждый год, постоянно увеличивалось за прошлые 15 лет до 159 260 человек в 2014, и смертельные случаи продолжают повышаться среди женщин, по данным американских Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC).
Часть проблемы – то, что рак легких имеет тенденцию быть смертельной формой рака, который является, почему даже при том, что большему количеству американцев диагностируют рак груди или простаты каждый год по сравнению с раком легких, намного больше людей умирает от рака легких.Онкологическое обследование может быть важным инструментом для предотвращения смертельных случаев от рака, позволив врачам поймать его рано, когда это более поддающееся обработке.
Но в то время как уже есть существующие способы проверить на рак легких, есть большая потребность в еще более безопасных и эффективных методах, чтобы спасти еще больше жизней.В настоящее время врачи могут диагностировать рак легких на его ранних стадиях при помощи методов как снимки компьютерной томографии, и показ CT, как показывают, уменьшает смертельные случаи от рака легких среди давних тяжелых курильщиков. Но нет никаких простых, безопасных и эффективных методов, которые могут диагностировать рак легких на ранней стадии, сказал Лэй.Согласно Леям, большое количество исследований показало, что некоторые виды изменчивых органических соединений, происходящих из окисления ненасыщенной жирной кислоты в канцерогенезе, появляются только в выдохнутом воздухе людей с раком легких, указывая на возможность, что эти комплексы могли использоваться в качестве биомаркеров, чтобы определить рак.
Команда Ху проектировала и изготовила связанный с раком газовый датчик, ключевая функциональная часть которого – маленькая круглая пластина (приблизительно 50 миллиметров диаметром) – технически флуоресцентное поперечное отзывчивое множество датчика. Датчик состоит из доступного множества с 35 химически отзывчивыми местами, равномерно расположенными вокруг края датчика.
Пятна тогда заполнены семью различными видами синтезируемых лабораторией чувствительных материалов (порфирин и его производные) как элементы датчика.Когда датчик будет выставлен и будет взаимодействовать с определенными аналитами или изменчивыми газами органического соединения, эффекты флюоресценции элементов датчика изменятся. Собирая флуоресцентный спектр эмиссии множества датчика прежде и после реакции, исследователи могут в конечном счете получить отзывчивую особенность спектра к каждому аналиту.Система основана на флуоресцентном поперечном отзывчивом механизме, Как сказанный, что означает, а не определенный элемент датчика, отвечающий на определенный аналит, целая система множества произведет сложный и отличный флуоресцентный образец ответа, уникальный для определенного аналита, точно так же, как предоставление «отпечатков пальцев» для аналитов.
В экспериментах Лэй и его коллеги выбрали четыре вида связанных изменчивых органических соединений рака легких, названных p-ксилолом, стиролом, изопреном и hexanal, которые однородно распределены в специально разработанной вращательной газовой камере каждому отзывчивому пятну во множестве датчика. Источник света, содержащий три различных лазера длины волны, используется, чтобы взволновать флуоресцентные спектры множества, которые позже собраны и проанализированы по условию обрабатывающая система, чтобы произвести уникальный спектр для каждого газа.
Извлекая характерную матрицу спектров и соответствуя существовавшей флуоресцентной базе данных, исследователи могут определить и определить количество определенного газа.«Эксперимент показывает, что флуоресцентный поперечный отзывчивый датчик может точно отличить четыре связанных с раком газа и отличить газовые концентрации, в пределах от 50 – 500 частей за миллиард», сказал Лэй, который указывает на другое возможное заявление на организацию рака.
Следующий шаг исследования, Как добавленный, должен усовершенствовать метод и установить полную флуоресцентную базу данных для связанных с раком легких газов.