Neue Forschungsergebnisse der Universität Süddänemark (Syddansk Universitet, SDU) in Sonderburg könnten die Art und Weise verändern, wie wir Krankheiten diagnostizieren. Die Forscher arbeiten an der Entwicklung einer elektronischen Nase, die Krankheiten wie Diabetes und COVID-19 in nur wenigen Sekunden durch einfache Atemanalyse identifizieren kann.
Dies teilte die Universität in einer Pressemitteilung mit.
Viele Menschen bemerken, dass sie schlechten Atem haben, wenn sie Halsschmerzen haben, aber tatsächlich kann die Luft, die wir ausatmen, weit mehr enthüllen.
„Es ist möglich, spezifische Biomarker in der Ausatemluft zu identifizieren. Wir haben dieses Wissen genutzt, um eine elektronische Nase zu entwickeln, die beispielsweise Diabetes oder COVID-19 mit einem einzigen Atemzug in einem Gerät aufdecken kann. Das Gerät funktioniert ähnlich wie das Alkoholmessgerät, das die Polizei zur Erkennung von Alkohol am Steuer verwendet.“
So äußert sich die Dozentin am NanoSyd-Institut der SDU, Roana de Oliveira Hansen. Sie hat zusammen mit Forschungskollegen und Studierenden der SDU einen wissenschaftlichen Artikel mit dem Titel „Breath Biomarkers as Disease Indicators: Sensing Techniques Approach for Detecting Breath Gas and COVID-19“ veröffentlicht.
Anwendungsmöglichkeiten der Technologie
Die elektronische Nase analysiert flüchtige organische Verbindungen (VOC) in der Ausatemluft. Jede Krankheit hinterlässt eine einzigartige chemische Signatur in Form dieser Verbindungen.
Das Gerät könnte beispielsweise erhöhte Acetonwerte erkennen, die mit Diabetes in Verbindung stehen, oder Acetaldehyd und Aceton identifizieren, die bei COVID-19-Infektionen ansteigen.
„Ein großer Vorteil der Technologie ist, dass sie extrem schnell ist und für eine Vielzahl von Krankheiten eingesetzt werden kann. Es geht lediglich darum, die Biomarker zu kartieren und sie mit den entsprechenden Krankheiten zu verknüpfen“, erklärt Roana de Oliveira Hansen.
Zukünftige Pandemien und Krebsdiagnostik
Während der COVID-19-Pandemie wurde der Bedarf an schnellen und effektiven Testmethoden deutlich. Die elektronische Nase bietet eine blitzschnelle Testmethode, die den Screening-Prozess verbessern kann.
„Man kann sich beispielsweise vorstellen, dass man kurz in das Gerät pustet, bevor man in einen Flughafen oder einen anderen Ort mit vielen Menschen eintritt. Es könnte auch bei Konzerten oder Fußballspielen eingesetzt werden“, sagt Roana de Oliveira Hansen.
Die Forscher sehen auch Potenzial, die Technologie zur frühzeitigen Erkennung von Krebs einzusetzen.
„Bestimmte Krebsarten, wie zum Beispiel Lungenkrebs, geben spezifische Chemikalien im Atem ab“, ergänzt die SDU-Forscherin.
Nächste Schritte
Der nächste Schritt ist, die Technologie präziser, zugänglicher und wirtschaftlich erschwinglicher für das Gesundheitswesen zu machen.
„Wir arbeiten daran, das Gerät zu verbessern, um die komplexen chemischen Verbindungen in der Ausatemluft genauer zu analysieren, es gleichzeitig zu verkleinern und die Kosten zu reduzieren, sodass es in Kliniken, Krankenhäusern und sogar zu Hause eingesetzt werden kann“, sagt Roana de Oliveira Hansen und fügt hinzu:
„Vielleicht könnte das Gerät in Zukunft genauso üblich zu Hause sein wie ein Thermometer.“
