Trudniej jest wykryć cząsteczki w powietrzu niż w cieczach. Dlatego krew pobiera się w szpitalach, a nawet domowe testy na COVID wymagają dodania cieczy. Jednym z powodów jest niskie stężenie. W powietrzu może znajdować się tylko jedna na bilion niezbędnych cząsteczek, na przykład wirusów. Jest to trudne zadanie dla urządzenia, a wcześniej wymagało to dużego i drogiego sprzętu.
Naukowcy odkryli, jak zamienić powietrze w ciecz, aby łatwiej było je analizować. Ich instalacja składa się z kilku części. Najpierw pompa pobiera powietrze. Następnie nawilżacz dodaje parę wodną, a mały układ chłodzenia obniża temperaturę. Dzięki temu powietrze zamienia się w kropelki, w których znajdują się niezbędne cząsteczki. Krople te spływają po gładkiej powierzchni do małego zbiornika. Stamtąd instrumenty mogą łatwo zmierzyć, ile cząsteczek znajduje się w cieczy, używając standardowego sprzętu do analizy cieczy.
Tworząc urządzenie, naukowcy nie wiedzieli, czy będą w stanie złapać szybko parujące cząsteczki zwane „lotnymi”. Do pierwszego testu pomysłu jeden z naukowców użył filiżanki kawy. Wpuścił parę kawy do systemu, aby sprawdzić, czy może ją wychwycić i wykryć. Kiedy ciecz się skropliła, stało się jasne, że eksperyment się powiódł – pachniała kawą.
W trakcie kolejnych testów naukowcy byli w stanie określić poziom cukru w wydychanym powietrzu, wykryć Escherichia coli w powietrzu i znaleźć oznaki stanu zapalnego w komórkach myszy z problemami mikroflory jelitowej. Nazwali swój system ABLE — „system lokalizacji biomarkerów w powietrzu”.
Technologia ta znajdzie zastosowanie w medycynie, m.in. umożliwi nieinwazyjne monitorowanie biomarkerów i usprawni opiekę nad wcześniakami.
Naukowcy nie ustalili jeszcze, jakich cząsteczek szukać do różnych zadań. Na przykład obecnie badana jest możliwość wykrywania objawów chorób zapalnych jelit poprzez oddychanie. Planowane jest również zmniejszenie urządzenia i uczynienie go wygodniejszym w noszeniu. Jeden z twórców spodziewa się, że praca ta pomoże dokonać nowych odkryć w fizyce i zbadać, w jaki sposób zanieczyszczenia w powietrzu wpływają na procesy fizyczne.
