Een reeks gefunctionaliseerde membraan-type oppervlaktespanningssensoren (MSS) onderscheidt kankerpatiënten van gezonde mensen door een kenmerkende reactie op ademmonsters.

Kanker is wereldwijd de oorzaak van 1 op de 8 sterfgevallen, en vroege diagnose kan de overlevingskansen aanzienlijk verbeteren. Een samenwerking van onderzoekers in Zwitserland en Japan heeft draagbare kankerdetectie-eenheden ontwikkeld voor niet-invasieve diagnose. "We hebben een kunstmatige neus gemaakt die gevoelig genoeg is om hoofd-halskanker te diagnosticeren door analyse van de adem, ’ concluderen de onderzoekers in een recent rapport over hun werk.

Het sensorontwerp is afkomstig van conventionele piëzoresistieve cantilever-apparaten. Chemische lagen gecoat op uitkragingen absorberen specifieke verbindingen en veroorzaken doorbuiging van de uitkragingen. Deze doorbuigingen kunnen worden gemeten door de verandering in elektrische weerstand bij piëzoweerstanden. Echter, deze piëzoresistieve cantilever-type sensoren hebben te lijden gehad van een beperkte gevoeligheid. Onlangs, uitgebreide structurele optimalisatie heeft geleid tot een oppervlaktespanningssensor van het membraantype (MSS), een significante verbetering in gevoeligheid en stabiliteit bereiken. De MSS is samengesteld uit een dun siliciummembraan (typisch 2,5 µm dik en 500 µm in diameter) opgehangen aan vier piëzoresistieve balken die aan de omtrek zijn bevestigd.

Frederic Loizeau aan de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Hans Peter Lang aan de Universiteit van Basel in Zwitserland, Genki Yoshikawa van het National Institute of Materials Science in Japan en hun collega's fabriceerden een reeks MSS en bedekten ze met verschillende polymeren om verschillende chemische verbindingen in ademmonsters te absorberen. Rapporterend op de 26e IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (IEEE MEMS 2013), de onderzoekers presenteerden dat MSS kon onderscheiden, in een dubbelblinde proef, de adem van vier kankerpatiënten van vier gezonde mensen.