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Review – Nanostructured chemoresistive sensors as detectors of volatile biomarkers for medical screening purposes of mundane and oncological human pathologies
Sensors and Actuators B: Chemical ( IF 8.4 ) Pub Date : 2022-08-08 , DOI: 10.1016/j.snb.2022.132493
Nicolò Landini , Cesare Malagù , Vincenzo Guidi

The pandemic showed how early screening and precise monitoring of the individual state of health is a must to avoid serious outbreaks, with all the consequences for the public health and the international society itself. Observing also parallel application external to viral or bacterial agents, pre-screening for neoplasms has proven time and time again to lesser the costs of treatment, with higher chances of survival for the patients involved. Nonetheless, the development of reliable, fast responding medical devices is not always easily carried out, given the various nature of the diseases and markers observed. Nanostructured chemoresistive sensors have proven time and time again their capability to detect small quantities (up to part per billions) of the most various and exotic mixtures of volatile organic compounds, for the widest variety of applications, and in particular in medical-screening fields, for both mundane and oncological pathologies, since the last two decades. In this work, a review on the topic, researching on multiple pathologies and microorganism (and their correlated markers) was conducted. The experimental results on the various volatile organic compounds of medical interest were analyzed, given from foreign works and the sensors developed from the team, targeting both pure biomarkers from gas tubes and various emanations from biological samples of human origins, like blood and tissue from surgeries. It was finally observed how different chemoresistive sensors have the capacity to proper distinguish healthy and diseased/tumor affected patients, even with concentration of the markers resembling early stages of the pathologies.



中文翻译:

回顾 - 纳米结构化学电阻传感器作为挥发性生物标志物的检测器,用于普通和肿瘤人类病理学的医学筛查目的

这场大流行表明,为了避免严重的疫情爆发,必须对个人健康状况进行早期筛查和精确监测,这将对公共卫生和国际社会本身造成所有后果。还观察到病毒或细菌剂之外的平行应用,肿瘤的预筛查已一次又一次地证明可以降低治疗成本,并为所涉及的患者提供更高的生存机会。尽管如此,鉴于所观察到的疾病和标志物的各种性质,开发可靠、快速响应的医疗设备并不总是那么容易。纳米结构的化学电阻传感器已经一次又一次地证明了它们能够检测少量(高达十亿分之几)最多样化和最奇特的挥发性有机化合物混合物,自过去二十年以来,用于最广泛的应用,特别是在医学筛查领域,用于普通和肿瘤病理学。在这项工作中,对该主题进行了回顾,对多种病理和微生物(及其相关标志物)进行了研究。对各种具有医学意义的挥发性有机化合物的实验结果进行了分析,这些结果来自国外工作和团队开发的传感器,既针对来自气管的纯生物标志物,也针对来自人类生物样本(如手术中的血液和组织)的各种散发物. 最终观察到不同的化学抗性传感器如何能够正确区分健康和患病/受肿瘤影响的患者,即使标志物的浓度类似于病理学的早期阶段。尤其是在过去二十年以来的医学筛查领域,无论是普通病理学还是肿瘤病理学。在这项工作中,对该主题进行了回顾,对多种病理和微生物(及其相关标志物)进行了研究。对各种具有医学意义的挥发性有机化合物的实验结果进行了分析,这些结果来自国外工作和团队开发的传感器,既针对来自气管的纯生物标志物,也针对来自人类生物样本(如手术中的血液和组织)的各种散发物. 最终观察到不同的化学抗性传感器如何能够正确区分健康和患病/受肿瘤影响的患者,即使标志物的浓度类似于病理学的早期阶段。尤其是在过去二十年以来的医学筛查领域,无论是普通病理学还是肿瘤病理学。在这项工作中,对该主题进行了回顾,对多种病理和微生物(及其相关标志物)进行了研究。对各种具有医学意义的挥发性有机化合物的实验结果进行了分析,这些结果来自国外工作和团队开发的传感器,既针对来自气管的纯生物标志物,也针对来自人类生物样本(如手术中的血液和组织)的各种散发物. 最终观察到不同的化学抗性传感器如何能够正确区分健康和患病/受肿瘤影响的患者,即使标志物的浓度类似于病理学的早期阶段。自过去二十年以来,针对普通和肿瘤病理学。在这项工作中,对该主题进行了回顾,对多种病理和微生物(及其相关标志物)进行了研究。对各种具有医学意义的挥发性有机化合物的实验结果进行了分析,这些结果来自国外工作和团队开发的传感器,既针对来自气管的纯生物标志物,也针对来自人类生物样本(如手术中的血液和组织)的各种散发物. 最终观察到不同的化学抗性传感器如何能够正确区分健康和患病/受肿瘤影响的患者,即使标志物的浓度类似于病理学的早期阶段。自过去二十年以来,针对普通和肿瘤病理学。在这项工作中,对该主题进行了回顾,对多种病理和微生物(及其相关标志物)进行了研究。对各种具有医学意义的挥发性有机化合物的实验结果进行了分析,这些结果来自国外工作和团队开发的传感器,既针对来自气管的纯生物标志物,也针对来自人类生物样本(如手术中的血液和组织)的各种散发物. 最终观察到不同的化学抗性传感器如何能够正确区分健康和患病/受肿瘤影响的患者,即使标志物的浓度类似于病理学的早期阶段。对多种病理和微生物(及其相关标志物)进行了研究。对各种具有医学意义的挥发性有机化合物的实验结果进行了分析,这些结果来自国外工作和团队开发的传感器,既针对来自气管的纯生物标志物,也针对来自人类生物样本(如手术中的血液和组织)的各种散发物. 最终观察到不同的化学抗性传感器如何能够正确区分健康和患病/受肿瘤影响的患者,即使标志物的浓度类似于病理学的早期阶段。对多种病理和微生物(及其相关标志物)进行了研究。对各种具有医学意义的挥发性有机化合物的实验结果进行了分析,这些结果来自国外工作和团队开发的传感器,既针对来自气管的纯生物标志物,也针对来自人类生物样本(如手术中的血液和组织)的各种散发物. 最终观察到不同的化学抗性传感器如何能够正确区分健康和患病/受肿瘤影响的患者,即使标志物的浓度类似于病理学的早期阶段。来自外国作品和团队开发的传感器,既针对来自气管的纯生物标志物,也针对来自人类生物样本的各种放射物,如手术中的血液和组织。最终观察到不同的化学抗性传感器如何能够正确区分健康和患病/受肿瘤影响的患者,即使标志物的浓度类似于病理学的早期阶段。来自外国作品和团队开发的传感器,既针对来自气管的纯生物标志物,也针对来自人类生物样本的各种放射物,如手术中的血液和组织。最终观察到不同的化学抗性传感器如何能够正确区分健康和患病/受肿瘤影响的患者,即使标志物的浓度类似于病理学的早期阶段。

更新日期:2022-08-08
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