Puntuaciones de casos de análisis de componentes principales para muestras de aliento de 4 personas sanas y 4 pacientes con cáncer. Cada muestra se ha medido 6 veces (puntos de colores). Se ha medido como control una bolsa de muestra de aliento que contiene vapor de agua saturado (puntos azules). Las personas sanas se pueden distinguir claramente de los pacientes con cáncer (las elipses son una guía para el ojo).
Una serie de sensores de tensión superficial (MSS) de tipo membrana funcionalizados distingue a los pacientes con cáncer de las personas sanas a través de una respuesta característica a las muestras de aliento.
El cáncer es la causa de 1 de cada 8 muertes en todo el mundo, y el diagnóstico temprano puede mejorar significativamente las tasas de supervivencia. Una colaboración de investigadores en Suiza y Japón ha desarrollado unidades portátiles de detección de cáncer para el diagnóstico no invasivo. "Creamos una nariz artificial que es lo suficientemente sensible para diagnosticar el cáncer de cabeza y cuello mediante el análisis de la respiración, Los investigadores concluyeron en un informe reciente sobre su trabajo.
El diseño del sensor se origina a partir de dispositivos voladizos piezorresistivos convencionales. Las capas químicas recubiertas en los voladizos absorben compuestos específicos y provocan la deflexión de los voladizos. Estas deflexiones se pueden medir a través del cambio en la resistencia eléctrica en los piezorresistores. Sin embargo, Estos sensores piezorresistivos de tipo voladizo han sufrido una sensibilidad limitada. Recientemente, La optimización estructural integral ha llevado a un sensor de tensión superficial de tipo membrana (MSS), logrando una mejora significativa en sensibilidad y estabilidad. El MSS está compuesto por una fina membrana de silicio (normalmente de 2,5 µm de espesor y 500 µm de diámetro) suspendida por cuatro haces piezorresistivos unidos a la circunferencia.
Frederic Loizeau en la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Hans Peter Lang en la Universidad de Basilea en Suiza, Genki Yoshikawa del Instituto Nacional de Ciencia de Materiales en Japón y sus colegas fabricaron una serie de MSS y los recubrieron con diferentes polímeros para absorber varios compuestos químicos en muestras de aliento. Reportando en la 26a Conferencia Internacional IEEE sobre Sistemas Micro Electromecánicos (IEEE MEMS 2013), los investigadores presentaron que MSS podía distinguir, en un ensayo doble ciego, el aliento de cuatro pacientes con cáncer de cuatro personas sanas.
