Forscher der University of Texas at Dallas haben eine neue Biosensor-Technologie entwickelt, die in Kombination mit künstlicher Intelligenz (KI) die frühzeitige Erkennung von Lungenkrebs über die Analyse der Atemluft ermöglichen könnte. Die Technologie basiert auf hochsensitiven Sensoren, die spezifische organische Verbindungen – sogenannte volatile organische Verbindungen (VOCs) – in der Atemluft detektieren kann. Diese Moleküle verändern sich typischerweise bei der Entwicklung von Krebs, wobei bestimmte Profile mit Lungenkrebs assoziiert sind. Die Forscher nutzten eine KI-Plattform, um Muster in den Atemmustern zu erkennen, die mit gesunden Personen und Patienten mit Lungenkrebs korrelieren. In ersten Tests zeigte die Kombination aus Biosensoren und KI eine hohe Genauigkeit bei der Unterscheidung zwischen gesunden Probanden und Patienten mit Lungenkrebs, wobei die Sensitivität und Spezifität über 90 Prozent erreichte. Im Gegensatz zu herkömmlichen Diagnosemethoden wie CT-Scans, die teuer, strahlenbelastend und oft erst bei fortgeschrittenen Stadien wirksam sind, könnte diese Methode eine nicht-invasive, kostengünstige und schnell durchführbare Alternative bieten. Ein Atemtest könnte in der Zukunft in der Primärversorgung eingesetzt werden, um Risikopatienten frühzeitig zu identifizieren und die Notwendigkeit invasiver Untersuchungen zu reduzieren. Die Forscher arbeiten nun daran, die Technologie zu miniaturisieren und in tragbare Geräte zu integrieren, um sie auch in klinischen Umgebungen oder sogar zu Hause nutzbar zu machen. Die Entwicklung ist Teil eines breiteren Trends in der medizinischen Forschung, der darauf abzielt, Krankheiten durch biologische Signale im Atem, Urin oder Schweiß zu erkennen – ein Bereich, der als „elektronisches Näschen“ oder „e-nose“ bekannt ist. Die Technologie könnte nicht nur für Lungenkrebs, sondern auch für andere Erkrankungen wie Brustkrebs, Darmkrebs oder Diabetes eingesetzt werden. Die Forschung wird durch die National Institutes of Health (NIH) gefördert, und die Universität arbeitet mit medizinischen Einrichtungen zusammen, um die Technologie in größeren klinischen Studien zu validieren. Industrielle Experten sehen in der Technologie ein großes Potenzial für die Prävention und Früherkennung von Krebserkrankungen. „Ein nicht-invasiver Atemtest könnte die Krebsdiagnostik revolutionieren“, sagt Dr. Lena Müller, Biotechnologin bei einem deutschen Gesundheitsunternehmen. „Die Kombination aus Sensoren und KI ist der Schlüssel, um die komplexen Muster in der Atemluft zu entschlüsseln.“ Die University of Texas at Dallas positioniert sich als Pionier in der Entwicklung von biosensorbasierten Diagnosetools, wobei die Technologie bereits in Gesprächen mit medizintechnischen Unternehmen steht, um eine Markteinführung vorzubereiten. Sollte die klinische Validierung gelingen, könnte der Atemtest in den nächsten fünf bis zehn Jahren eine Standardmethode in der Krebsvorsorge werden.