Ještě donedávna jsme si krevní testy spojovali s nutností píchnout se do prstu, zajít k lékaři nebo odevzdat vzorek na specializovaném pracovišti. Jenže vědci z University of Chicago nyní představili zařízení, které může tuhle rutinu zásadně změnit. Měří molekuly ne v krvi, ale přímo ve vzduchu – z dechu pacienta. Bez jehel. Bez stresu. Bez bolesti.

Technologie dostala jméno ABLE (Airborne Biomarker Localization Engine) a slibuje revoluci v lékařské diagnostice: od sledování zánětlivých stavů až po monitorování diabetu a novorozenců.

Co když místo krve stačí jen vzduch?

Většina zdravotnické diagnostiky se dnes opírá o tekutiny – krev, moč, sliny. Proč? Protože v nich lze spolehlivě detekovat důležité molekuly. Ale ve vzduchu, který dýcháme, se nachází celá řada biologických informací – jenže jejich koncentrace je nesmírně nízká. Až doteď bylo prakticky nemožné je zachytit bez obřího vybavení.

Tým vědců z Chicaga to změnil tím, že vzduch doslova proměnil v kapalinu. Jak? Pomocí systému čerpadel, zvlhčovače a malého chladicího zařízení, které kondenzuje molekuly do drobných kapek. Ty se pak shromažďují a analyzují stejným způsobem, jako když zkoumáte vzorek krve – jenže bez nutnosti do těla jakkoli zasahovat.

Test s kávou? Voněl úspěchem

Aby si ověřili funkčnost zařízení, provedl jeden z autorů jednoduchý test. Nafoukl do zařízení páru z kávy. Výsledek? Kapalina, která vznikla kondenzací, voněla úplně stejně – což byl první důkaz, že těkavé molekuly zůstávají zachovány a lze je detekovat.

Později pak přístroj úspěšně zachytil:

• glukózu z dechu,
• E. coli z okolního vzduchu,
• značky zánětu v prostředí, kde žili pokusní myši se změněnou střevní mikroflórou.

Šetrná péče pro ty nejzranitelnější

Inspirací pro celý projekt byla návštěva novorozenecké JIP v Chicagu, kde se jeden z výzkumníků setkal s problémem: jak sledovat zdraví předčasně narozených dětí, aniž by je bylo třeba opakovaně píchat do patičky? Právě pro tyto malé pacienty by ABLE mohl znamenat obrovský rozdíl – nenápadný a pravidelný monitoring bez invazivních metod.

Erika Claud, přední neonatoložka a spoluautorka projektu, k tomu říká:
„Předčasně narozené děti patří k nejzranitelnějším pacientům. Díky tomuto zařízení bychom je mohli sledovat šetrněji, přesněji a častěji.“

Co všechno může ABLE změnit?

Technologie ABLE se zatím nachází v rané fázi vývoje, ale její potenciál je obrovský:

• sledování cukrovky bez jehel, jen pomocí dechu,
• odhalování zánětlivých stavů v těle (např. u IBD nebo alergií),
• monitoring prostředí v nemocnicích a veřejných budovách, včetně detekce virů a bakterií,
• raná diagnostika nemocí pomocí tzv. biomarkerů z dechu nebo okolního vzduchu,
• možnost vývoje nositelných verzí pro osobní použití.

Technologie také otevírá zcela nová výzkumná pole – třeba jak vzdušné molekuly ovlivňují fyzikální jevy při změnách skupenství, nebo jaké biomarkery z dechu jsou vlastně nejvýmluvnější.

Zdroj: Shutterstock

Změní se díky tomu domácí diagnostika?

Je velmi pravděpodobné, že ano. Zatímco dnes máme doma teploměr a možná oxymetr, budoucnost může vypadat jinak: malé zařízení, které pravidelně „skenuje“ náš dech, a díky tomu včas upozorní na problém. Bez nutnosti objednávat se na odběry, jezdit do nemocnice, nebo čekat dny na výsledky.

A co je na tom všem nejlepší? Vědci použili běžně dostupné součástky a běžné postupy pro analýzu tekutin – zařízení tedy nemusí být extrémně drahé ani složité pro použití mimo laboratoř.