האף המלאכותי שמריח מחלות

מכשיר קטן, נייד, ולא יקר, שיכול לזהות את המחלה בה לוקה אדם לפי הנשימה שלו. זה נשמע כמעט מדע בדיוני, אבל זו בדיוק הטכנולוגיה שמפתחים חוסאם חאיק מהטכניון ותלמידיו, יחד עם חוקרים נוספים מהארץ ומהעולם.

"האף האלקטרוני" נבדק לאחרונה על 1,404 בני אדם, ביניהם חולים ב-17 מחלות שונות ואנשים בריאים כביקורת. המחלות כללו סוגים שונים של סרטן, מחלות עצבים כמו פרקינסון ומחלות דלקתיות כמו מחלת קרוהן וקוליטיס כיבית. ה"אף" הפגין דיוק של 86 אחוז בזיהוי המחלות: הוא ידע לא רק לקבוע שהאדם חולה, אלא גם להבדיל בין מחלה אחת לאחרת.

המכשיר בנוי מחלקיקי זהב וננו-צינוריות פחמן, ומעליהם שכבה של גלאים המגיבים לחומרים נדיפים הנמצאים בנשימה. אחת הבעיות העומדות בפני המפתחים של טכנולוגיה כזאת היא שמחלות שונות מתבטאות בחומרים נדיפים דומים או אפילו זהים: סרטן מעי וסרטן ריאה, למשל, עשויים לייצר את אותה תרכובת נדיפה, כך שהמכשיר יתקשה מאוד להבדיל ביניהם.

ייחודו של האף האלקטרוני הוא בכך שמעבר לעצם זיהוי הנוכחות של תרכובת  מסוימת בנשימה, הוא יודע לזהות גם כמה ממנה נמצא שם ולשלב את הידע שהוא אוסף על תרכובת אחת עם מה שהוא יודע על כל שאר התרכובות שהוא מודד. כך הוא בונה תבנית של התרכובות בנשימה של כל נבדק – כמה מסוג א', כמה מסוג ב' וכן הלאה. בעזרת התבניות האלה הוא מבדיל בין מחלות שונות. גם כשיש תרכובות משותפות לכמה מחלות, המחקר הראה כי התבנית שלהן ייחודית לכל מחלה.

האף האלקטרוני בחן 13 תרכובות נדיפות כדי לזהות את המחלות. החוקרים מקווים ליצור בסיס ליצירת תחום חדש של "וולטולומיקס" – זיהוי ומחקר של תרכובות נדיפות שיכולות לשמש סמנים למחלות.

השימוש הברור ביותר למכשיר הוא כמובן שימוש רפואי, כעזרה באבחון מחלות, בעיקר במקומות רחוקים שאין בהם גישה נוחה וזמינה לציוד הדרוש לבדיקות אחרות שדורשות מעבדות או מכשירים כבדים ולא ניידים. המחקר נערך על אנשים מישראל, סין, צרפת, ארצות הברית ולטביה, כך שהחוקרים יכלו להראות שהסביבה, האוויר שהנבדקים נושמים, האוכל שהם אוכלים ומרכיבים אחרים תלויי תרבות וגיאוגרפיה לא משפיעים על תוצאות הבדיקה.

בביקור הבא שלכם אצל הרופא כנראה עוד לא תתבקשו לנשוף לתוך אף אלקטרוני שיזהה אם אתם חולים ובמה בדיוק. אך בעתיד הלא מאוד רחוק זו עשויה להיות הדרך היעילה והמהירה לאבחון, למעקב אחרי התקדמות המחלה ועוד.