Peneliti Tengah Kembangkan Alat yang Bisa Bantu Diagnosis Kanker Paru-paru Hanya Melalui Embusan Napas

Penyakit kanker paru-paru bisa dideteksi secara dini hanya melalui embusan napas.

Deteksi dini kanker paru-paru selalu menjadi tantangan besar dalam dunia medis. Penyakit mematikan ini sering kali tidak menunjukkan gejala yang jelas hingga mencapai tahap lanjut, membuat peluang keberhasilan pengobatan menjadi lebih kecil.

Namun, terobosan baru dari para peneliti di Universitas Zhejiang, China, berpotensi mengubah cara kita mendeteksi kanker paru-paru. Mereka sedang mengembangkan sebuah alat diagnosis inovatif yang hanya memerlukan embusan napas untuk mendeteksi tanda-tanda kanker paru-paru.

Teknologi Deteksi Melalui Napas

Dilansir dari Science alert, teknologi ini didasarkan pada perangkat sensor ultra-sensitif yang mampu mengidentifikasi senyawa kimia spesifik dalam napas seseorang, yaitu isoprene. Menurut penelitian yang diterbitkan dalam jurnal ACS Sensors pada tahun 2024, kadar isoprene yang lebih rendah dalam napas dapat menjadi indikator adanya kanker paru-paru. Meski penurunan kadar isoprene ini sangat kecil dan sulit terdeteksi, tim peneliti telah berhasil mengembangkan teknologi yang mampu mendeteksinya dengan akurasi tinggi.

Dalam uji coba skala kecil, prototipe alat ini diuji pada 13 individu—delapan orang sehat dan lima penderita kanker paru-paru. Hasilnya menunjukkan bahwa alat ini mampu membedakan antara kelompok sehat dan pasien kanker dengan akurasi yang menjanjikan.

"Alat kami tidak hanya memberikan terobosan dalam skrining kanker yang murah dan non-invasif melalui analisis napas, tetapi juga memajukan desain material sensor gas yang canggih," tulis para peneliti dalam makalah mereka.

Mekanisme Kerja Sensor

Untuk mencapai sensitivitas yang diperlukan, peneliti menggunakan nanoflakes yang terbuat dari kombinasi platinum, indium, nikel, dan oksigen. Ketika isoprene dalam napas mengenai permukaan nanoflakes ini, terjadi pelepasan elektron yang dapat diukur secara presisi. Sensor ini mampu mendeteksi kadar isoprene serendah 2 bagian per miliar (ppb), sebuah peningkatan signifikan dibandingkan teknologi deteksi yang ada saat ini.

Dari uji coba yang dilakukan, ditemukan bahwa lima pasien dengan kanker paru-paru memiliki kadar isoprene di bawah 40 ppb, sementara delapan individu sehat menunjukkan kadar di atas 60 ppb. Selain itu, sensor ini juga mampu berfungsi dengan baik di kondisi kelembapan tinggi, yang merupakan tantangan besar dalam pengukuran berbasis napas.

Potensi Diagnosis Dini dan Dampaknya

Lung cancer, or kanker paru-paru, merupakan penyebab utama kematian terkait kanker di seluruh dunia, dengan lebih dari 1,8 juta kasus kematian pada tahun 2020. Sebagian besar disebabkan oleh kebiasaan merokok. Salah satu alasan mengapa kanker paru-paru sangat mematikan adalah karena sering kali didiagnosis terlambat. Dalam banyak kasus, gejala baru muncul ketika kanker sudah mencapai tahap lanjut, membuat pengobatan menjadi jauh lebih sulit dan kurang efektif.

Deteksi dini kanker paru-paru melalui embusan napas dapat membuka jalan bagi metode diagnosis yang lebih cepat, murah, dan non-invasif dibandingkan dengan teknik konvensional seperti biopsi atau CT scan. Peneliti percaya bahwa perubahan kadar isoprene dalam napas pasien terkait dengan perubahan metabolisme tubuh akibat kerusakan yang disebabkan oleh kanker paru-paru.

“Kerusakan yang ditimbulkan oleh kanker paru-paru mempengaruhi beberapa proses metabolik utama tubuh, dan diyakini bahwa perubahan tersebut memengaruhi kadar isoprene dalam napas, yang dapat mengungkapkan keberadaan penyakit ini,” kata tim peneliti.

Walaupun hasil awal menunjukkan potensi besar, para peneliti mengakui bahwa masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum alat ini siap dipasarkan. "Menargetkan pasar yang substansial untuk diagnosis kanker paru-paru, komersialisasi teknologi ini di masa depan memerlukan penelitian lanjutan mengenai material sensor, hubungan akurat antara isoprene napas dan kanker paru-paru, algoritma analisis data, dan teknik integrasi dengan perangkat portabel," tulis mereka lebih lanjut.

Langkah berikutnya adalah memperluas penelitian ini untuk melibatkan lebih banyak partisipan dengan latar belakang kesehatan yang berbeda-beda. Penelitian lebih lanjut juga diperlukan untuk memahami faktor-faktor lain yang mungkin memengaruhi kadar isoprene dalam napas, seperti usia dan kondisi kesehatan secara umum.

Para peneliti optimis bahwa dengan pengembangan lebih lanjut, alat ini dapat menjadi bagian dari pemeriksaan rutin yang memungkinkan deteksi dini kanker paru-paru, sehingga meningkatkan tingkat kelangsungan hidup pasien.

“Penelitian yang berkelanjutan tentang hubungan antara kadar isoprene napas dan kanker paru-paru, serta berbagai faktor yang mempengaruhinya, dapat membantu menyempurnakan dan mengomersialisasi teknologi ini lebih lanjut,” ungkap para peneliti.