Нов апарат ще може да ни каже какво не ни е наред

Сезонът на зимните вируси е обявен за открит! И ако вие сами не сте им се поддали, вероятно познавате някой, който е. Вече всички сме свикнали с идеята да си правим тестове за вируси – покрай COVID – но не винаги е лесно (или ни се занимава) да се сдобием с тестов комплект (или да отидем на лекар), а ако симптомите ни са минимални, може да ни бъде простено да предположим, че просто сме настинали.

Но какво ще стане, ако имаме устройство, което може да ни каже със сигурност дали подсмърчаме заради вирус, грип или нещо друго? Какво ще стане, ако може да ни разкрие и други здравословни проблеми, които може би не сме знаели, че имаме, и всичко това от комфорта на собствения ни дом?

Може да звучи като научна фантастика, но скоро може да стане реалност – благодарение на нови изследвания от екип от Норвегия и САЩ.

Ключовият компонент на технологията, който може да се използва за генериране на оптични сензори, достатъчно прецизни за диагностициране на заболявания, се нарича микрорезонатор на шепнеща галерия (whispering gallery microresonator). Изработен от германий в този случай, работата на микрорезонатора е да съхранява оптично поле в малко пространство – обикновено с дебелината на човешки косъм.

Тук идва идеята за „шепнещата галерия“. Известната шепнеща галерия в катедралата Сейнт Пол в Лондон е чудесен пример: в нея можете да прошепнете дума от едната страна на 42-метровия кръгъл купол и да бъде ясно чута от противоположната страна. По подобен начин, когато светлината, която пътува вътре в микрорезонатора, се движи в кръгове, оптичното поле се усилва.

Самите микрорезонатори съществуват от известно време, но това, което екипът е постигнал в новото си проучване, е огромно подобрение на технологията. „Нашият микрорезонатор е около 100 пъти по-добър от тези, които бяха налични преди за дълговълновия инфрачервен спектър“, казва главният автор Дингдинг Рен в изявление. „Ние създадохме микрорезонатора в режим на шепнеща галерия с най-ниски загуби за дълговълновия инфрачервен спектър. Тъй като този спектър предоставя добра информация за химикалите, той ни предоставя нова възможност за приложения на сензорите.“

Тъй като новият микрорезонатор задържа светлината много по-дълго от предишните версии, той отваря множество нови възможности за използване на технологията. Както изследователите пишат в своето проучване: „Много от базираните на микрорезонатори технологии, които преди това не бяха жизнеспособни в дълговълновия инфрачервен спектър, сега са осъществими.“

Едно от потенциалните приложения е в разработването на широколентови оптични честотни гребени – преобразувани лазери, които работят в спектър на дискретните честоти и се намират в атомни часовници, оптично оборудване и GPS. Създателите на честотните гребени дори си поделиха Нобеловата награда по физика за 2005 г.

Ако изследователите успеят да разработят широколентов честотен гребен в дълговълновия инфрачервен спектър, това може да даде възможност за анализ на множество различни химикали едновременно.

„Технологията все още е в начален етап, когато става въпрос за измервания в дълговълновия инфрачервен спектър на светлината. Но нашето подобрение ще ни даде възможност да идентифицираме няколко различни химикала в реално време в близко бъдеще“, продължава Рен.

Най-важното е, че този напредък може да направи технологията много по-достъпна. Спектроскопи с възможност за анализ на няколко химикала наведнъж съществуват, но до тях имат достъп само изследователски институции и болници с големи бюджети.

„Фактът, че вече можем да измерваме в дълговълновия инфрачервен спектър разкрива много възможности във връзка с приложението за откриване и иизобразяване, мониторинг на околната среда и биомедицински приложения“, обобщи Астрид Акнес от Норвежкия университет за наука и технологии, който e консултант по проекта.

Тъй като тази област продължава да се развива, може да не мине много време, преди мечтите ни за домашен детектор за болести да станат реалност. Дотогава обаче – подай кърпичките.

А в контекста на машините, които могат да диагностицират болест:

Ако познавате това лице, вероятно знаете и за Theranos Inc. – американска корпорация, основана през 2003 г. от тогава 19-годишната Елизабет Холмс (на снимката). Theranos набра повече от 700 милиона щатски долара от частни инвеститори, което довежда до оценка на компанията от 10 милиарда долара в пика й през 2013 и 2014 г.

Тези гигантски инвестиции идват заради твърденията на компанията, че е разработила кръвни тестове, които изискват много малки количества кръв и които могат да бъдат извършени бързо и точно, с помощта на компактни автоматизирани устройства.

По-късно се доказа, че тези твърдения са неверни.

Повратна точка настъпи през 2015 г., когато професорът по медицински изследвания Джон Йоанидис, а по-късно и Елефтериос Диамандис, заедно с разследващия журналист Джон Карейру от The Wall Street Journal, поставиха под съмнение валидността на технологията.

Така Theranos, заедно с Холмс и бившият президент на компанията Съни Балуани са обвинени в измама през 2018 г. Холмс е призната за виновна по четири обвинения през януари 2022 г. и осъдена през ноември на 11 години и 3 месеца затвор. Балуани е осъден по всичките 12 обвинения, повдигнати срещу него през юли 2022 г., и през декември получава 12 години и 11 месеца затвор и 3 години изпитателен срок.