alexpashkov (alexpashkov) wrote,
alexpashkov
alexpashkov

Categories:

Ты то, чем ты дышишь. Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана определяют болезни человека по выдыхаемому воздуху.

Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана занимаются исследованиями различных методов спектроскопии (изучение спектров различных видов излучения) выдыхаемого человеком воздуха. Бауманские ученые уже на пороге открытий новых методов неинвазивной диагностики смертельно опасных заболеваний.


Спектры в среднем инфракрасном диапазоне называют «отпечатками пальцев» веществ, так как с их помощью можно идентифицировать различные химические соединения так же как идентифицировать человека по отпечаткам пальцев.

В лаборатории Фурье-спектроскопии множество направлений работы — начиная от создания экспериментальных установок для исследования веществ во внелабораторных условиях, заканчивая биофотоникой, которая сегодня является наиболее актуальной сферой научных исследований.

Современная медицина стремится к созданию новых неинвазивных методов диагностики. К неинвазивным видам обследований относится и анализ выдыхаемого пациентом воздуха. Ещё Гиппократ говорил о том, что по выдыхаемому воздуху можно судить здоров человек или нет. Сделать выводы о состоянии здоровья по выдыхаемому воздуху можно благодаря существованию в нем определенных молекул-биомаркеров, повышенная концентрация которых свидетельствует о наличии определенной патологии. Существует более 35 различных биомаркеров, свидетельствующих о таких болезнях как сахарный диабет, рак легких, заболевания печени и других.

Научные сотрудники кафедры ФН-4 «Физика» создают прибор, позволяющий по выдыхаемому человеком воздуху оценивать состояние его здоровья, а также проводить экспресс-диагностику ряда заболеваний.

«В настоящее время на базе инфракрасной спектроскопии с применением квантово-каскадных лазеров с широким диапазоном перестройки нами разработан макет, позволяющий анализировать состав газовых смесей с чувствительностью до 1/млрд, а также анализировать выдыхаемый человеком воздух. От обычных лабораторных спектрометров его отличает рекордная длина оптического пути — 76м, а также широкий диапазон перестройки лазера до 1000 1/см. Мы надеемся, что наша разработка найдет применение в приложениях по охране окружающей среды, а также биомедицинский приложениях. В настоящее время мы работаем над применением нейронных сетей для анализа получаемых сигналов,» — доцент каф. ФН-4, к.ф.-м.н. Фуфурин И.Л.

Основная сложность такого подхода заключается в том, что в выдыхаемом воздухе находится более 3000 различных соединений, которые необходимо классифицировать и определить количественно.

Сейчас бауманские ученые занимаются изучением (или тестированием) математических методов, с помощью которых возможно исследовать состав вдыхаемого воздуха. Применялись методы нейронных сетей и машинного обучения, в ходе которых было выявлено, что такой способ обработки данных подходит для качественного и количественного анализа пробы.

На данный момент сотрудники лаборатории занимаются тестированием существующих методов и проведением экспериментов, а также повышением чувствительности установки. Возможно, уже в скором будущем, такой прибор, разработанный бауманскими учеными, станет еще одним способом выявления новой коронавирусной инфекции.

С полным текстом статьи ученых МГТУ им. Н.Э. Баумана можно ознакомиться тут (https://doi.org/10.1117/1.OE.60.8.082016)

Источник: https://karaulovlife.ru/news/ty-to-chem-ty-dyshish-uchenye-mgtu-im-n-je-baumana-opredeljajut-bolezni-cheloveka-po-vydyhaemomu-vozduhu/



Подписывайтесь на «КарауловLIFE» в социальных сетях!

Вконтакте

Facebook

Twitter

Instagram

Telegram

Одноклассники

YouTube

LiveJournal

Яндекс.Дзен

Subscribe

promo alexpashkov апрель 3, 2020 10:00 13
Buy for 10 tokens
В наиболее пострадавшей от эпидемии Ломбардии, где сейчас работают медики-добровольцы, российские специалисты выявили несколько необычных случаев смерти от COVID-19. Только за одни сутки в пансионате города Громо несколько пациентов с бессимптомным течением заболевания просто умерли во сне. За…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments