Диагноз по дыханию смогут ставить в России

Безболезненную экспресс-диагностику состояния здоровья по капле крови или выдыхаемому воздуху разработали в России. Ученые из Томского государственного университета (ТГУ) нашли способ всего за несколько минут выявить маркеры опасных заболеваний. Как утверждают исследователи, этот метод позволит диагностировать туберкулез, COVID-19, зарождающийся рак и даже психические недуги, пишет РИА Новости.

Технологический прогресс последних десятилетий сделал возможным количественное измерение содержащихся в биологических жидкостях продуктов обмена веществ — метаболитов. Появилось отдельное научное направление — метаболомика, в рамках которой ученые исследуют молекулярные признаки различных процессов в организме, в том числе патологических.

Опираясь на математическое моделирование, ученые из лаборатории лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения ТГУ рассчитали многокомпонентные молекулярные профили, характерные для тех или иных болезней. Затем произвели из известных соединений смеси маркерных молекул в определенной концентрации для каждого из профилей, обучили на их примере нейросеть и протестировали полученные результаты на реальных образцах биологических жидкостей и тканей, взятых у пациентов.

- Наш метод диагностики основан на компонентном анализе тканей, биологических жидкостей или выдыхаемого воздуха на молекулы-биомаркеры. Для этого мы используем современные приборы – рамановский микроскоп, терагерцевый спектрометр, газоанализаторы, – рассказал участник проекта Денис Вражнов.

Разработчики метода считают такую диагностику точнее, чем по отдельным маркерным молекулам, а использование ИИ дает возможность безошибочно ставить диагнозы. В дальнейшем авторы хотят полностью автоматизировать процедуру.

Спектральный профиль может рассказать, какие реакции происходят в организме, как он реагирует на внешние раздражители, на бактерии, вирусы.

Кроме того, томские ученые разработали молекулярные профили, чтобы определять заболевание по составу воздуха, который выдыхает человек.

- Изменения в обмене веществ отражаются на составе крови, которая омывает легкие. За счет газообмена маркерные молекулы, которые сопутствуют какому-то патологическому процессу, поступают в выдыхаемый воздух, и мы их улавливаем с помощью газоанализатора, — объяснили разработчики.

Метод уже проверили в клинических условиях на пациентах с туберкулезом и с первичным инфарктом миокарда. Во время экспериментов исследователи выяснили, что по форме профиля можно на самом раннем этапе отследить развитие онкологических, а также психических заболеваний.

Исследователи полагают, что экспресс-диагностика по молекулярным профилям получит широкое практическое применение.

Ранее портал VladMedicina.ru сообщал о создании приморскими учеными недорогой, точной и быстрой тест-системы, позволяющей диагностировать болезнь Вильсона-Коновалова, которая влияет на выведение меди из организма и без своевременного лечения приводит к летальному исходу. Выявленное на ранних стадиях, это генетическое заболевание хорошо поддается терапии.