Principali punteggi dei casi di analisi delle componenti per campioni di respiro di 4 persone sane e 4 pazienti oncologici. Ogni campione è stato misurato 6 volte (punti colorati). Come controllo è stata misurata una sacca per campioni di respiro contenente vapore acqueo saturo (punti blu). Le persone sane possono essere chiaramente distinte dai malati di cancro (le ellissi sono una guida per l'occhio).
Una serie di sensori di stress superficiale (MSS) di tipo a membrana funzionalizzati distingue i malati di cancro dalle persone sane attraverso una risposta distintiva ai campioni di respiro.
Il cancro è la causa di 1 decesso su 8 nel mondo, e la diagnosi precoce può migliorare significativamente i tassi di sopravvivenza. Una collaborazione di ricercatori in Svizzera e Giappone ha sviluppato unità portatili di rilevamento del cancro per la diagnosi non invasiva. "Abbiamo creato un naso artificiale abbastanza sensibile da diagnosticare il cancro alla testa e al collo attraverso l'analisi del respiro, " hanno concluso i ricercatori in un recente rapporto sul loro lavoro.
Il design del sensore deriva dai dispositivi cantilever piezoresistivi convenzionali. Gli strati chimici rivestiti sui cantilever assorbono composti specifici e causano la deflessione dei cantilever. Queste deviazioni possono essere misurate attraverso la variazione della resistenza elettrica ai piezoresistori. Però, questi sensori piezoresistivi di tipo cantilever hanno sofferto di una sensibilità limitata. Recentemente, l'ottimizzazione strutturale completa ha portato a un sensore di sollecitazione superficiale del tipo a membrana (MSS), ottenendo un significativo miglioramento della sensibilità e della stabilità. L'MSS è composto da una sottile membrana di silicio (tipicamente di 2,5 µm di spessore e 500 µm di diametro) sospesa da quattro fasci piezoresistivi fissati alla circonferenza.
Frederic Loizeau all'Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna, Hans Peter Lang all'Università di Basilea in Svizzera, Genki Yoshikawa del National Institute of Materials Science in Giappone e i loro colleghi hanno fabbricato una serie di MSS e li hanno rivestiti con diversi polimeri per assorbire vari composti chimici nei campioni di respiro. Reporting alla 26th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (IEEE MEMS 2013), i ricercatori hanno presentato che MSS potrebbe distinguere, in una prova in doppio cieco, il respiro di quattro malati di cancro provenienti da quattro persone sane.
