Для решения задач ранней диагностики болезни Паркинсона ученые университета Чжэцзян (КНР) разработали «электронный нос», который распознает признаки болезни.
Люди с болезнью Паркинсона выделяют большее количество кожного жира, в котором содержатся концентрированные уровни ряда летучих органических соединений, придающих жидкости характерный запах. Однако его практически невозможно обнаружить обычному человеку. Запах можно проанализировать с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии. Но в этом случае процесс занимает много времени и требует громоздкого и дорогостоящего оборудования.
Поэтому ученые разработали портативное устройство — прототип «электронного носа». Решение сочетает в себе технологию газовой хроматографии с датчиком поверхностных акустических волн — последний измеряет концентрацию определенных газов при взаимодействии со звуковой волной.
Исследователи взяли образцы кожного жира с верхней части спины 31 пациента с болезнью Паркинсона и 32 здоровых добровольцев и проанализировали их электронным носом. Используя алгоритмы машинного обучения, устройство смогло идентифицировать три запаховых соединения — октаналь, гексилацетат и перилловый альдегид, концентрация которых значительно различалась в зависимости от группы.
На основе созданной диагностической модели, электронный нос проанализировал 24 дополнительных образца кожного жира (половина от пациентов с болезнью Паркинсона и половину — от контрольной группы). Ученые обнаружили, что устройство с точностью 70,8% определяет лицо с заболеванием. Цифра выросла до 79,2%, когда система проанализировала полный запаховый профиль каждого человека (болезнь Паркинсона также приводит к увеличению производства дрожжей, определенных ферментов и гормонов).
Материалы исследования опубликованы в журнале ACS Omega.