Изследователи от Чикагския университет са създали компактно устройство, което може да улавя молекулите от въздуха – от вируси и бактерии до биомаркери за възпаление и нивата на захар. Устройството с размер на длан кондензира въздуха на капки, които след това се анализират като обикновена течност. Това го превръща в алтернатива на вземането на кръв, като позволява получаването на същата информация без игли. Устройството може да се използва в болници, транспортни средства и дори у дома – например за наблюдение на диабет или за ранно откриване на инфекции.

Откриването на наличието на точно определени молекули във въздуха е по-трудно, отколкото в течностите. Ето защо в болниците се взема кръв, а дори домашните COVID тестове изискват добавяне на течности. Една от причините е ниската концентрация. Във въздуха подходящите частици, като например вирусите, могат да бъдат едва едно на трилион. Това е трудна задача за инструмента, а доскоро тя изискваше голямо и скъпо оборудване.

Учените са измислили как да превърнат въздуха в течност, за да улеснят неговия анализ. Тяхната инсталация се състои от няколко части. Първо, помпа вкарва въздух. След това овлажнител добавя водни пари, а малка охладителна система понижава температурата. Това принуждава въздуха да се превърне в капки с подходящите частици вътре. Тези капки се стичат по гладка повърхност в малък резервоар. Оттам приборите могат лесно да измерят колко молекули има в течността, като използват обичайното оборудване за анализ на течности.

При създаването на устройството учените не са знаели дали ще успеят да уловят някои от бързо изпаряващите се молекули, наречени „летливи“. За да изпробва идеята за първи път, един от учените използва чаша кафе. Той насочил изпаренията от кафето към системата, за да провери дали тя може да ги събере и открие. Когато течността се кондензирала, станало ясно, че експериментът е успял – тя миришела на кафе.

При по- нататъшните тестове учените успели да открият нивото на захар в издишания въздух, да открият E. coli във въздуха и да открият признаци на възпаление в клетките на мишки с проблеми в чревната микрофлора. Те нарекоха своята система ABLE (Airborne biomarker localisation system).

Технологията ще бъде полезна за медицински приложения, като например неинвазивно проследяване на биомаркери и подобряване на грижите за недоносени бебета.

Учените все още трябва да определят кои молекули да търсят при различните задачи. Така например в момента се проучва възможността за откриване на признаци на възпалителни заболявания на червата чрез дишане. Планира се също така устройството да стане по-малко и по-удобно за носене. Един от разработчиците очаква, че тази работа ще помогне да се направят нови открития в областта на физиката и да се проучи как примесите във въздуха влияят на физичните процеси.