p Os pesquisadores superaram um obstáculo fundamental no desenvolvimento da tecnologia de análise da respiração para diagnosticar rapidamente os pacientes, detectando compostos químicos chamados "biomarcadores" na respiração de uma pessoa em tempo real. p Os pesquisadores demonstraram que sua abordagem é capaz de detectar rapidamente biomarcadores na faixa de partes por bilhão a partes por milhão, pelo menos 100 vezes melhor do que as tecnologias de análise de respiração anteriores, disse Carlos Martinez, um professor assistente de engenharia de materiais em Purdue que está trabalhando com pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia.

p "As pessoas trabalham nesta área há cerca de 30 anos, mas não foram capazes de detectar concentrações suficientemente baixas em tempo real, "disse ele." Resolvemos esse problema com os materiais que desenvolvemos, e agora estamos nos concentrando em como ser muito específicos, como distinguir biomarcadores específicos. "

p A tecnologia funciona detectando mudanças na resistência elétrica ou condutância à medida que os gases passam por sensores construídos em cima de "microplacas, "minúsculos dispositivos de aquecimento em chips eletrônicos. A detecção de biomarcadores fornece um registro do perfil de saúde de um paciente, indicando a possível presença de câncer e outras doenças.

p "Estamos falando sobre a criação de um barato, maneira rápida de coletar informações de diagnóstico sobre um paciente, "Martinez disse." Pode dizer, 'há uma certa porcentagem de que você está metabolizando um composto específico indicativo deste tipo de câncer, 'e depois adicional, testes mais complexos poderiam ser realizados para confirmar o diagnóstico. "

p Os pesquisadores usaram a tecnologia para detectar acetona, um biomarcador para diabetes, com uma sensibilidade na faixa de partes por bilhão em um gás que imita a respiração de uma pessoa.

p As descobertas foram detalhadas em um artigo de pesquisa publicado no início deste ano no IEEE Sensors Journal , publicado pelo Conselho de Sensores IEEE do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos. O artigo foi coautor de Martinez e dos pesquisadores do NIST Steve Semancik, autor principal Kurt D. Benkstein, Baranidharan Raman e Christopher B. Montgomery.

p Os pesquisadores usaram um modelo feito de partículas de polímero de tamanho mícron e os revestiram com nanopartículas de óxido de metal muito menores. O uso de micropartículas revestidas com nanopartículas em vez de uma superfície plana permite que os pesquisadores aumentem a porosidade dos filmes do sensor, aumentando a "área de superfície de detecção ativa" para melhorar a sensibilidade.

p Uma gota das micropartículas de polímero revestidas com nanopartículas foi depositada em cada microplaca, que têm cerca de 100 mícrons quadrados e contêm eletrodos em forma de dedos engrenados. A gota seca e, em seguida, os eletrodos são aquecidos, queimar o polímero e deixar uma película porosa de óxido de metal, criando um sensor.

p "É muito poroso e muito sensível, "Martinez disse." Nós mostramos que isso pode funcionar em tempo real, usando uma respiração simulada no dispositivo. "

p Os gases que passam pelo dispositivo permeiam o filme e mudam suas propriedades elétricas dependendo dos biomarcadores específicos contidos no gás.

p Esses bafômetros estão provavelmente a uma década ou mais de serem realizados, em parte porque padrões precisos ainda não foram desenvolvidos para fabricar dispositivos com base na abordagem, Martinez disse.

p "Contudo, o fato de termos sido capazes de fazer isso em tempo real é um grande passo na direção certa, " ele disse.