Wykrycie cząsteczek w powietrzu jest trudniejsze niż w cieczach. Dlatego krew pobiera się w szpitalach, a nawet domowe testy na COVID-19 wymagają dodania płynu. 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 dużego i drogiego sprzętu.
Naukowcy odkryli, jak zamienić powietrze w ciecz, dzięki czemu łatwiej będzie je analizować. Ich instalacja składa się z kilku części. Najpierw pompa zasysa powietrze. Następnie nawilżacz dodaje parę wodną, a mały układ chłodzący obniża temperaturę. Dzięki temu powietrze zamienia się w kropelki, w których znajdują się niezbędne cząsteczki. Krople te spływają po gładkiej powierzchni do małego zbiornika. Na tej podstawie przyrządy mogą łatwo zmierzyć liczbę cząsteczek w cieczy, wykorzystując do tego celu standardowy sprzęt do analizy cieczy.
Tworząc urządzenie, naukowcy nie wiedzieli, czy uda im się wychwycić szybko odparowujące cząsteczki, zwane „cząsteczkami lotnymi”. Do pierwszego przetestowania pomysłu jeden z naukowców wykorzystał filiżankę kawy. Wprowadził parę z kawy do systemu, żeby sprawdzić, czy jest ona w stanie ją wykryć. Kiedy ciecz skropliła się, stało się jasne, że eksperyment się powiódł - poczuło się zapach kawy.
W toku kolejnych badań naukowcom udało się określić poziom cukru w wydychanym powietrzu, wykryć obecność bakterii Escherichia coli w powietrzu i znaleźć oznaki stanu zapalnego w komórkach myszy z zaburzeniami 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 należy szukać w kontekście poszczególnych zadań. Obecnie prowadzone są na przykład badania nad możliwością wykrywania objawów chorób zapalnych jelit na podstawie oddechu. Planowane jest również zmniejszenie rozmiarów urządzenia i uczynienie go wygodniejszym w noszeniu. Jeden z twórców spodziewa się, że praca ta pomoże w dokonaniu nowych odkryć w dziedzinie fizyki i zbadaniu wpływu zanieczyszczenia powietrza na procesy fizyczne.
