В 2008 году команда ученых из Колорадского университета в Боулдере и Национального института Стандартов и технологий сообщила о создании лазерной частотной гребенчатой спектроскопии, с помощью которой можно проводить не инвазивную медицинскую диагностику по дыханию человека.
К сожалению эта технология имела очень низкую точность и поэтому не применялась для диагностики заболеваний. В дальнейшем группа ученых улучшила чувствительность метода, а также использовала возможности искусственного интеллекта.
Сегодня тестер CE-DFCS представляет собой сложную систему лазеров и зеркал, занимающую площадь банкетного стола. Образец дыхания вводится в трубку, которая облучается инфракрасными лазерами различной частоты. Благодаря системе зеркал свет лазера многократно проходит через трубку. Каждый вид молекул поглощает только определенные частоты света, а с помощью искусственного интеллекта проводится анализ спектра поглощения.
В случае Covid-19 анализ дыхания приводит к положительному илиотрицательному результату. Проверка системы была проведена с участием 170 человек. Точность совпадения результатов определения инфекции SARS-CoV-2 с помощью «тестера» и ПЦРтеста 85%. Параллельно с анализом дыхания на инфекцию SARS-CoV-2, также проводилось определение возможностей «тестера» по диагностике других заболеваний. Было выявлено, что тестер CE-DFCS различал участников испытания на основе истории курения, биологического пола, а также желудочно-кишечных симптомов (повторяющиеся боли в животе и запоры). На данный момент система не смогла различить испытуемых по употреблению алкоголя или непереносимости лактозы. В настоящее время предпринимаются попытки миниатюризации системы «тестера» до масштабов чипа, чтобы можно было создать портативное устройство для проведения тестирования в реальном времени.
Источники:
https://phys.org/news/2023-05-breathalyzer-disease-covid-real-time-cancer.html
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37016829/ «Электронный нос» выявит COVID, а также рак и заболевания лёгких — Поиск — новости науки итехники (poisknews.ru)
Анализ дыхания с помощью сверхчувствительной широкополосной лазерной спектроскопиивыявляет инфекцию SARS-CoV-2 — IOPscience