Investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han desarrollado una tecnología de alcoholímetro basada en láser que puede detectar moléculas en muestras de aliento que indican la presencia de enfermedades específicas, como el COVID-19. El dispositivo se llama alcoholímetro de peine de frecuencia y su uso implica bombear una muestra de aliento al dispositivo donde los láseres la irradian a muchas frecuencias diferentes y los espejos hacen rebotar la luz para garantizar que la muestra se investigue a fondo. Según cómo las moléculas de la muestra absorben la luz, un algoritmo de aprendizaje automático analiza los millones de puntos de datos obtenidos por el sistema para proporcionar un sí o un no a la presencia de moléculas que indican la presencia de una enfermedad. La tecnología no es invasiva y es muy rápida, lo que potencialmente aumenta la velocidad y la simplicidad del diagnóstico de una variedad de condiciones de salud.
El análisis del aliento es una forma intrigante de determinar la salud, basada en el concepto de que las moléculas exhaladas pueden revelar condiciones de salud subyacentes. Esta tecnología tiene numerosas ventajas sobre otros enfoques de diagnóstico, incluida su naturaleza no invasiva y, en el caso de este último desarrollo, un análisis rápido. Este último dispositivo se llama alcoholímetro de peine de frecuencia y utiliza luz láser de infrarrojo medio e inteligencia artificial para realizar un análisis espectroscópico de moléculas en el aire exhalado.
“Existe un futuro real y previsible en el que podrías ir al médico y medir tu aliento junto con tu altura y peso... O podrías soplar a través de una boquilla integrada en tu teléfono y obtener información sobre tu salud en tiempo real. ”, dijo Jun Ye, desarrollador líder del nuevo dispositivo. "El potencial es infinito".
La tecnología se probó durante la pandemia de COVID-19 en cuanto a su capacidad para discernir si alguien estaba infectado. Los investigadores recogieron muestras de aliento de estudiantes universitarios que se habían sometido a una prueba de PCR para detectar COVID-19 en las 48 horas anteriores. La mitad de los estudiantes dieron positivo a COVID-19 mediante PCR y la otra mitad dio negativo.
Introducieron las muestras en el dispositivo y la IA analizó la firma molecular de COVID-19. Sorprendentemente, el sistema de análisis del aliento coincidió con los resultados de la PCR de los estudiantes el 85% de las veces. Como la PCR es la prueba estándar de oro para COVID, estos resultados son alentadores y los investigadores sospechan que la precisión puede haber sido mayor si la muestra de PCR y la muestra de aliento se obtuvieron exactamente al mismo tiempo.
"Si piensas en los perros, evolucionaron durante miles de años para oler muchas cosas diferentes con una sensibilidad notable", dijo Ye. “Estamos apenas comenzando a entrenar nuestra nariz con láser. Cuanto más lo enseñemos, más inteligente será”.
Aquí hay un video del NIST sobre la tecnología:
Estudio en la revista Journal of Breath Research : El análisis del aliento mediante espectroscopia láser de banda ancha ultrasensible detecta la infección por SARS-CoV-2