Onderzoekers van de Universiteit van Adelaide hebben een laser gemaakt die verschillende gassen in een monster kan "ruiken".

Toepassingen voor het nieuwe apparaat liggen niet alleen in milieumonitoring en het detecteren van industriële vervuiling, maar kan uiteindelijk worden gebruikt om ziekte te diagnosticeren door de adem te "ruiken".

De onderzoekers vergelijken het vermogen van de laser om onderscheid te maken tussen verschillende gasverbindingen in een monster met de gevoelige neus van een bloedhond. Maar in plaats van te ruiken, het apparaat gebruikt patronen van lichtabsorptie om de samenstelling van het monster te meten.

Van het University's Institute for Photonics and Advanced Sensing (IPAS), rapporteren de onderzoekers in het tijdschrift Fysieke beoordeling toegepast dat de laser de hoeveelheid kooldioxide in een gasmonster in minder dan een seconde kan meten, met hoge nauwkeurigheid en precisie.

"Het vermogen om de gassamenstelling snel met zo'n hoge nauwkeurigheid te meten, is baanbrekend, " zegt hoofdauteur Sarah Scholten, doctoraat kandidaat in de School of Physical Sciences van de universiteit. "Met verdere ontwikkeling, het opent de weg voor realtime en goedkope monitoring en analyse die in het veld kan worden uitgevoerd, of in de dokterspraktijk, door niet-gespecialiseerde operators."

Het apparaat maakt gebruik van een Nobelprijswinnende technologie, ontwikkeld door Amerikaanse en Duitse wetenschappers, een 'optische frequentiekam' genoemd. Deze 'laserkam' genereert miljoenen verschillende lichtfrequenties of kleuren tegelijk.

De onderzoekers sturen dit speciale licht door een gasmonster waarbij elk gasmolecuul een onderscheidende reeks kleuren absorbeert. Het patroon van lichtabsorptie is een unieke vingerafdruk van de gassamenstelling van het monster.

"Dit eerste werk is gericht op atmosferische monitoring, echter, de techniek is breed toepasbaar en biedt een mogelijkheid voor bijna universele concentratiemetingen, " zegt dr. Chris Perrella, Postdoctoraal onderzoeker.

De groep wil nu de laserkam gebruiken om de chemische samenstelling van de uitgeademde adem te ontrafelen - in deze veel complexere situatie hopen ze veelbetekenende chemische tekenen te vinden die wijzen op een onderliggende ziekte. Het uiteindelijke doel is om de laser te gebruiken als screeningsinstrument - om een ​​ernstige ziekte te ontdekken nog voordat de patiënt zich bewust is van de aandoening.