science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe technologie die is ontworpen voor de ruimte, kan helpen bij het opsporen van ziekten op planeet Aarde

Krediet:King's College London

sepsis, een levensbedreigende aandoening waarbij het lichaam vecht tegen een ernstige infectie die zich via de bloedbaan heeft verspreid, wat leidt tot een slechte bloedsomloop en gebrek aan doorbloeding van vitale weefsels en organen, is een van de belangrijkste oorzaken van vroegtijdig overlijden in de wereld. Alleen al in het VK zijn er 120, 000 ziekenhuisopnames en 44, 000 doden per jaar als gevolg van de ziekte. 14, 000 van deze sterfgevallen zouden kunnen worden voorkomen door een betere diagnose en minder vertragingen bij de behandeling.

Onderzoekers van King's testen nu het gebruik van een eenvoudig ademtestapparaat dat is ontwikkeld door RAL Space om gassen in de atmosfeer van Mars te bestuderen. Het apparaat dat bekend staat als een Laser Isotope Ratiometer (LIR) kan onmiddellijke resultaten opleveren, waardoor artsen eerder met de behandeling kunnen beginnen, wat het aantal sepsis-gerelateerde sterfgevallen zou kunnen verminderen.

Patiënten ademen gewoon in een zak waar de LIR laserstralen gebruikt om de gasmonsters te onderzoeken. Dit is waar het een beetje technisch wordt:de LIR meet vervolgens de concentratie van twee isotopen (of atomen) koolstof die in het monster worden gevonden. Koolstof-13 en koolstof-12 worden uitgeademd als moleculen of zogenaamde isotopologen 13 CO 2 en 12 CO 2 .

"Het begin van sepsis kan de verhouding van 13 CO 2 en 12 CO 2 in de adem wanneer het immuunsysteem van het lichaam reageert op een infectie en het zo van zijn gezonde niveau verandert, " zei Dr. Damien Weidmann, Hoofd van de Laser Spectroscopie Groep bij RAL Space.

"Als de laserstraal op een bepaalde frequentie wordt afgesteld, de kooldioxidemoleculen zullen er energie van opnemen en opgewonden raken. Dit voorkomt dat het licht volledig doorlaat, " Dr. Weidmann legde verder uit. "Hoe meer 13 CO 2 of 12 CO 2 moleculen zijn in de lijn van de laserstraal, hoe minder licht er doorgelaten wordt."

De ademtest is niet-invasief, waardoor het veilig is voor frequent gebruik door risicopatiënten en sneller is dan reguliere bloedtesten die een langere wachttijd vereisen vanwege laboratoriumanalyse.

Aangezien de LIR continu wordt gekalibreerd op zijn omgeving, zodat temperatuurafwijkingen geen invloed hebben op de metingen, is het apparaat zeer betrouwbaar, wat succesvolle proeven hebben aangetoond. Omdat het is ontworpen om te worden gebruikt op ruimtevaartuigen, de LIR is compact, lichtgewicht en robuust, wat betekent dat het kan worden aangepast tot een draagbaar medisch hulpmiddel.