O ar expirado contém informações que podem ajudar no diagnóstico de doenças. Investigadores do Fraunhofer Project Hub for Microelectronic and Optical Systems for Biomedicine estão agora a desenvolver soluções para permitir a análise do ar respirado para este fim. Embora o seu trabalho se concentre na deteção precoce do cancro, o mesmo princípio pode também ser aplicado para distinguir entre COVID-19 e outras doenças respiratórias.
Algumas doenças têm um odor distinto. Um cheiro levemente adocicado e frutado a acetona, por exemplo, pode indicar diabetes. Na verdade, há relatos de médicos na Grécia Antiga que foram capazes de detetar doenças através do cheiro do hálito de um doente, odores característicos que são causados por certos compostos orgânicos voláteis (COVs), emitidos pelo tecido doente ou pelo próprio patógeno antes de os primeiros sintomas se manifestem.
Ou seja, o ar exalado fornece uma espécie de impressão digital do metabolismo do doente.
“Muitas doenças causam uma mudança na composição dos gases-traço orgânicos voláteis no ar exalado que podem ser usados como biomarcadores”, explica Jessy Schönfelder, investigadora associada do Fraunhofer.
“Muitas vezes, é uma combinação de vários gases numa concentração significativamente elevada ou reduzida que é característica de uma doença específica. Isso é conhecido como impressão digital VOC ou padrão VOC.”
O que encontrar no ar expirado
Existem combinações de marcadores específicos para muito mais doenças do que se pensava e cada um precisa de ser cuidadosamente decifrado.
Essa é a tarefa que Schönfelder, uma química de formação, e sua equipa decidiram abraçar. Juntos, estão a desenvolver um espetrómetro especial de mobilidade iónica (IMS), com o qual pretendem identificar esses padrões de VOC. Dado que cada pessoa exala cerca de 200 VOCs, isso não é uma tarefa fácil.
O foco desta pesquisa é a deteção do cancro, particularmente o cancro do pulmão, mas pretende-se usá-la para distinguir entre COVID-19 e outras infeções respiratórias.
Além disso, espera-se que este método de análise possa fornecer uma indicação para as doenças neurodegenerativas, como a de Alzheimer, o que permitiria diagnosticar mais cedo a doença, fazendo-o também de forma mais conveniente, uma vez que requer apenas que o doente respire para um tubo.
“Há um enorme potencial para sistemas de sensores na análise de gases respiratórios”, explica Schönfelder.
“Esta tecnologia é não invasiva, sensível e seletiva. E é rápida, barata e também compacta e portátil, não havendo razão para que não seja usada em clínicas e hospitais. O produto final será do tamanho de uma caixa de sapatos.”
