Διάγνωση με μιαν ανάσα

Φανταστείτε τη σκηνή: επισκέπτεστε τον γιατρό σας, φυσάτε σε μια μικρή συσκευή και σε λίγο γνωρίζετε αν κρύβεται μέσα σας, σε λανθάνον ακόμα στάδιο, κάποια ασθένεια- από τον καρκίνο των πνευμόνων και το άσθμα έως τη νεφρική ανεπάρκεια. Ε, λοιπόν, η σκηνή αυτή μπορεί σύντομα να γίνει πραγματικότητα.

Ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή. Είναι γνωστό πως ο άνθρωπος αποβάλλει με την εκπνοή ένα περίπλοκο μείγμα αερίων, ανάμεσά τους οξυγόνο, άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα. Στην πραγματικότητα, η ανθρώπινη αναπνοή περιέχει περισσότερες από 1.000

διαφορετικές ουσίες. Ανάμεσα στα «αδιάφορα» αέρια και ουσίες όμως, ο άνθρωπος εκπνέει και ορισμένα μόρια που θεωρούνται βιοδείκτες, υποδεικνύουν δηλαδή την ύπαρξη συγκεκριμένων παθήσεων. «Εάν ανατρέξετε

Η ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ΑΝΑΠΝΟΗ

περιέχει πάνω από 1.000 διαφορετικές ουσίες, κάποιες από τις οποίες υποδεικνύουν την ύπαρξη παθήσεων

στη μεσαιωνική λογοτεχνία», δήλωσε στο αμερικανικό δίκτυο abcΝΕWS ο φυσικός Τζουν Γε, ερευνητής στο Ινστιτούτο Εργαστηριακής Αστροφυσικής (JΙLΑ) του Κολοράντο, «θα βρείτε τόνους μελετών που συσχετίζουν ορισμένες ασθένειες με συγκεκριμένα μόρια στην αναπνοή. Ένα απλό παράδειγμα είναι το νιτρώδες οξείδιο, το οποίο συνδέεται με το άσθμα».

Το πρόβλημα
Οι επιστήμονες προσπαθούν καιρό τώρα να αναπτύξουν την τεχνολογία που θα εντοπίζει τα μόρια αυτά στην αναπνοή. Όπως επεσήμανε ωστόσο ο Γε, όλες οι τεχνικές που δοκιμάστηκαν προσέκρουσαν στο παλιό, γνωστό πρόβλημα «βελόνα στ΄ άχυρα». Διότι στον αέρα που εκπνέουμε υπάρχουν τρισεκατομμύρια μόρια. Και το να βρεις έναν μόνο βιοδείκτη δεν αρκεί. Προκειμένου να εντοπιστεί ένα ιατρικό πρόβλημα, χρειάζεται να εντοπιστούν τα πολλά διαφορετικά είδη βιοδεικτών που σχετίζονται με αυτό. Αυτό που χρειάζεται είναι μια συσκευή η οποία «θα βλέπει όλο το δάσος, αλλά ταυτόχρονα θα μπορεί να βλέπει καθαρά και τα μεμονωμένα δέντρα». Κι αυτό ακριβώς, δήλωσε ο Γε, πέτυχε η ομάδα του- ο βοηθός ερευνητή Μάικλ Θορπ, ο διδακτορικός φοιτητής Μάθιου Κίρσνερ και ο μεταπτυχιακός φοιτητής Ντέιβιντ ΜπάλσλεβΚλάουζεν.

Με λέιζερ
Οι ερευνητές εφάρμοσαν μια (βραβευμένη με Νόμπελ) τεχνική που ονομάζεται τεχνική συνδυασμού οπτικών συχνοτήτων στη φασματοσκοπία, η οποία χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό συγκεκριμένων μορίων μέσω της εκπομπής και της απορρόφησης φωτός από αυτά. «Καρδιά» της συσκευής τους, που έχει περίπου το μέγεθος ενός φούρνου μικροκυμάτων, είναι μια κοιλότητα ανάμεσα σε δύο καμπύλα κάτοπτρα. Παλμοί λέιζερ κατευθύνονται μέσα στην κοιλότητα. Οι παλμοί ανακλώνται πίσω-μπρος ανάμεσα στα κάτοπτρα δεκάδες χιλιάδες φορές, βομβαρδίζοντας όποια μόρια συναντήσουν στο διάβα τους, προτού τελικά διαφύγουν.


Σε νηπιακό στάδιο ακόμη η τεχνολογία

ΠΡΟΚΕΙΜΕΝΟΥ ΝΑ ΔΟΚΙΜΑΣΟΥΝ τη συσκευή, οι ερευνητές στρατολόγησαν πολλούς φοιτητές:

χάρη στην αλληλεπίδραση της δέσμης λέιζερ με τα δισεκατομμύρια των μορίων, κατέστη δυνατή η πλήρης ανάλυση της αναπνοής τους. Σύμφωνα μάλιστα με τον Γε, τα αποτελέσματα ήταν ιδιαίτερα ακριβή. Ένας από τους συμμετέχοντες ήταν καπνιστής, και το τεστ αποκάλυψε στην αναπνοή του ποσοστό μονοξειδίου του άνθρακα πενταπλάσιο του φυσιολογικού.

«Η ομορφιά αυτού του συστήματος είναι πως βλέπει ολόκληρο το φάσμα, όχι μόνο μερικά συγκεκριμένα μόρια. Και αυτό έχει σημασία διότι ένα μόνο μόριο μπορεί να μη σημαίνει πολλά πράγματα. Αν για παράδειγμα έχει κάποιος άσθμα, θα έχει στην ανάσα του νιτρώδες οξείδιο, αλλά το νιτρώδες οξείδιο δεν σημαίνει απαραίτητα ότι έχεις άσθμα.

Αν ωστόσο δεις πολλά διαφορετικά μόρια ταυτόχρονα, και συνδέονται με το άσθμα, τότε έχεις βρει ένα πραγματικό αποτύπωμα της ασθένειας». Η τεχνολογία αυτή βρίσκεται ακόμα σε νηπιακό στάδιο. Βασίζεται εξ ολοκλήρου σε εργαστηριακές έρευνες και σε ένα πείραμα με φοιτητές. Δεν έχει ακόμα δοκιμαστεί στο ιατρικό πεδίο. Όση ώρα πάντως ο δημοσιογράφος του abcΝΕWS μιλούσε με τον Γε, τα τηλέφωνα στο γραφείο του χτυπούσαν ασταμάτητα και αρκετά από τα τηλεφωνήματα ήταν από εταιρείες που ενδιαφέρονται να μεταφέρουν την τεχνολογία από το εργαστήριο στην αγορά.