Logran detectar evidencia de cáncer de pulmón en el aliento exhalado

Investigadores de la American Chemical Society de Estados Unidos han desarrollados sensores ultrasensibles a escala nanométrica que, en pruebas a pequeña escala, lograron detectar un cambio clave en la química del aliento de personas con cáncer de pulmón. En la investigación estudio, publicada en ACS Sensors y dirigida por los investigadores Pingwei Liu y Qingyue Wang, desarrollaron una serie de sensores en nanoláminas basados en óxido de indio.

Las personas exhalan muchos gases, como vapor de agua y dióxido de carbono, así como otros compuestos transportados por el aire. Los investigadores han determinado que la disminución de una sustancia química exhalada, el isopreno, puede indicar la presencia de cáncer de pulmón. Sin embargo, para detectar cambios tan pequeños, un sensor tendría que ser muy sensible, capaz de detectar niveles de isopreno en el rango de partes por mil millones (ppb), explica Europa Press.

También tendría que diferenciar el isopreno de otras sustancias químicas volátiles y soportar la humedad natural del aliento. Los intentos anteriores de diseñar sensores de gas con características como estas se han centrado en óxidos metálicos, incluido un compuesto particularmente prometedor hecho con óxido de indio. Un equipo dirigido por Pingwei Liu y Qingyue Wang se propuso perfeccionar los sensores basados en óxido de indio para detectar el isopreno en el nivel en el que se encuentra naturalmente en el aliento.

En los experimentos, descubrieron que un tipo, al que llamaron Pt@InNiO x por el platino (Pt), indio (In) y níquel (Ni) que contiene, era el que tenía el mejor rendimiento. En estos sensores de Pt@InNiO x se detectaron niveles de isopreno tan bajos como 2 ppb, una sensibilidad que superó ampliamente los sensores anteriores. Asimismo, respondieron al isopreno más que a otros compuestos volátiles que se encuentran comúnmente en el aliento.

El análisis se realizó de manera consistente durante nueve usos simulados. Más importante aún, el análisis en tiempo real de la estructura y las propiedades electroquímicas de las nanoláminas realizado por los autores reveló que los nanogrupos de Pt anclados uniformemente en las nanoláminas catalizaron la activación de la detección de isopreno, lo que condujo al rendimiento ultrasensible.

Por último, para demostrar el posible uso médico de estos sensores, los investigadores incorporaron las nanoláminas de Pt@InNiO x en un dispositivo de detección portátil. En este dispositivo introdujeron el aliento recogido previamente de 13 personas, cinco de las cuales tenían cáncer de pulmón. El dispositivo detectó niveles de isopreno inferiores a 40 ppb en muestras de participantes con cáncer y más de 60 ppb en participantes sin cáncer.

Esta tecnología de detección podría suponer un gran avance en la detección no invasiva del cáncer de pulmón y tiene el potencial de mejorar los resultados e incluso salvar vidas, afirman los investigadores.