14.07.2021 15:03
Поделиться

В Воронеже создали сканер биомолекул для диагностики диабета

Электронный "нос", который по запаху кожи определяет нарушения в работе организма, разработали в Воронежском госуниверситете инженерных технологий. Прибор протестировало несколько десятков добровольцев в течение трех лет. Ученые уверяют, что аналогов их детищу пока не существует.

Сканер выглядит как небольшая трубка, которой нужно водить над биологическим материалом, чтобы уловить легколетучие соединения. Внутри - восемь сенсоров с наноструктурированными покрытиями. Специальная программа анализирует данные о содержании тех или иных веществ и наглядно показывает результат в виде круговой диаграммы. Зеленый цвет сектора говорит о том, что соответствующие органы и системы работают нормально. Желтый - сигнал о сбоях. Красный - повод обратиться к врачу.

Как сообщила профессор РАН, завкафедрой ВГУИТ Татьяна Кучменко, исследования велись в нескольких больницах Воронежа:

- Мы брали разный биоматериал - кровь, мочу, кожу. Основной упор сделали на работе с пациентами эндокринологического отделения детской больницы при Воронежском государственном медуниверситете имени Н. Бурденко. В мониторинге участвовало более 30 ребят, в течение десяти дней было проведено более 700 измерений. Мы выделили показатели запаха кожи, которые типичны для здорового ребенка, ребенка с ожирением и подозрением на диабет второго типа, с диабетом первого типа. В мире известны биомаркеры, которые говорят о нарушениях в работе поджелудочной железы, печени и так далее. Мы обучаем сенсор распознавать те соединения, которые являются нормальными и аномальными продуктами метаболизма. Прибор показывает уровень стресса, проблемы с ЖКТ, скрытые воспаления. Внешне болезнь может еще не проявляться, а химический анализ на нее уже указывает.

Педиатр-эндокринолог детской больницы при ВГМУ Дарья Менжулина отметила, что сканер биомолекул удобен для первичной диагностики: инвазивное вмешательство не требуется, результаты готовы через 10-15 минут.

- Прибор может пригодиться при диспансеризации, ускорить ее. Стандартно пациенту назначают ряд общих анализов, нужно ждать, пока они придут из лаборатории, чтобы понять, к какому узкому специалисту надо дать направление. Здесь мы видим патологию или предрасположенность к ней сразу, - пояснила Менжулина.- Ожирение, диабет второго типа и гипертония стремительно молодеют. Важно вовремя заметить в организме изменения, которые способны привести к развитию этих патологий.

Воронежцы уже создали упрощенную, более компактную версию сканера биомолекул с одним сенсором. Испытаниях идут с октября 2020 года. В них участвуют и известные в городе люди, например, телеведущая Фанта Диоп и временная чемпионка мира по боксу по версии WBC Татьяна Зражевская. Девушки "сканируют" кожу на правой руке до и после физических нагрузок.

- Был случай, когда и сама спортсменка, и врачи еще не подозревали об ухудшении, а электронный "нос" уже буквально "кричал" о том, что в организме началось воспаление. Потом оказалось, что у Зражевской обострилась старая травма, - рассказала Татьяна Кучменко. - В случае с Фантой прибор показал, что определенные упражнения ей лучше исключить, они плохо сказываются на работе сердца. Хотя сама она дискомфорта не чувствовала.

Портативный сканер планируют вывести на рынок как прибор для самодиагностики. Студентка ВГУИТ Евгения Доровская выиграла грант по программе "У.М.Н.И.К." на разработку трекера, чтобы любой пользователь мог увидеть экспресс-анализ своего здоровья через мобильное приложение. По мнению ученых, это пригодится не только адептам ЗОЖ, но и транспортным предприятиям (для предрейсового контроля водителей), и даже животноводам.

- По гранту Российского научного фонда мы исследовали более 400 телят в одном из хозяйств Хохольского района. Биоматериалом служили мазки из носа на обычной вате. Электронный "нос" позволил выявлять воспаление верхних дыхательных путей на ранней стадии, когда животное еще ведет себя нормально. Ветеринары же могут заподозрить болезнь тогда, когда теленок три дня не ест и уже нуждается в сильных антибиотиках, - добавила Кучменко.