Студенты СПбГУ создают гаджет для диагностики заболеваний по выдыхаемому воздуху

Участники конкурса «Start-up СПбГУ — 2019», команда MedHack, трудятся над созданием медицинского газоанализатора — портативного устройства, способного определять состав выдыхаемого человеком воздуха. В перспективе результаты такой экспресс-диагностики помогут выявить различные заболевания, в том числе сердечно-сосудистой и эндокринной систем.

Одно из самых перспективных направлений в сфере медицины — использование мобильных устройств и беспроводных технологий для диагностики и лечения заболеваний. Студенты СПбГУ планируют выйти на этот рынок с уникальным прибором — компактным медицинским газоанализатором.

В основе работы прибора — физико-химический процесс ионизации газов. Человек выдыхает воздух, в котором содержится смесь газов, в трубку устройства. Внутри анализатора происходит ионизация молекул газов: по энергии выделившихся фотоэлектронов определяется спектр веществ в выдохе. В перспективе участники команды надеются, что, ориентируясь на полученный результат, можно будет выявлять различные заболевания, в том числе сахарный диабет.

У диабетиков нарушается метаболизм глюкозы. Из-за этого патологического процесса в кровь выделяется ацетон, который выделяется, в том числе через легкие. Так мы можем поймать этот газ в выдыхаемом воздухе.

Капитан команды, студент пятого курса направления «Стоматология» Михаил Козырев

Технология диагностики заболеваний по выдыхаемому воздуху уже применяется в медицине — по такому принципу работают газовый хроматограф, фурье-спектрометр и спектрометр подвижности ионов. Студенты СПбГУ отмечают, что их прибор по сравнению с конкурентами будет иметь ряд преимуществ: меньший размер, более широкий спектр распознаваемых молекул и большую чувствительность.

Над проектом также работают студенты пятого курса направления «Стоматология» Елизавета Бычкова и Максим Кораков, студент третьего курса направления «Физика» Герман Кочнев и студент четвертого курса направления «Химия» Данил Москвичев. Научный руководитель команды — заведующий кафедрой стоматологии СПбГУ доктор медицинских наук Наталия Соколович.

«Если у нас получится создать медицинский газоанализатор, то он будет крайне востребован в современном мире. Благодаря нашему устройству люди смогут реже проходить медицинские обследования, а значит, реже ходить к врачу», — отметил Михаил Козырев.

Среди других достоинств прибора — неинвазивность, то есть для экспресс-диагностики не требуется проникновения через естественные внешние барьеры организма — кожу или слизистые оболочки. Это особенно важно для пациентов с хроническими заболеваниями, которым необходимо регулярно сдавать анализы.

Студенты СПбГУ уже создали тестовую модель устройства. Сейчас ребята работают над уменьшением габаритов прибора. По задумке разработчиков, медицинский газоанализатор будет иметь размеры, сопоставимые с универсальным внешним аккумулятором (power bank). Для калибровки устройства и получения более точных результатов авторы стартапа проводят испытания в вакуумной установке.