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新設備:一口氣,能查出17種疾病
閱讀量:發布時間:2016-12-30 14:10:44
  • 近日,科學家們又發明了一臺新儀器——只要你對著它吹口氣,它就能根據氣體中的化學成分分析出17種疾病是否存在的痕跡。

    這并不是科學家們首次根據患者的呼吸來判別病癥,但這卻是第一臺能夠通過單一樣本準確檢測多種疾病的獨立設備。它能檢測到的疾病包括帕金森癥和腎癌。

    以色列理工大學的Hossam Haick說:“從古代起(公元前400年),醫生們就學會通過患者呼出的揮發性有機化合物(VOC)來分析疾病。比如,醫生們每天都要聞貴族嬰兒的糞便和尿液?!?/p>

    研究團隊決定升級一下這種古老的醫療手段,于是他們制造了一臺能夠分析多種疾病的“呼吸印記”設備。

    人在向外呼氣時,會呼出很多不同的物質,主要包括氮氣、二氧化碳和氧氣,但是還有100多種揮發性有機化合物(VOC)存在其中。

    呼出來的氣體成分很大程度上取決于自身的健康狀況,也就是說,如果我們對其進行分析,就能診斷出其它疾病,或者至少能夠提醒醫生檢查一下其他癥狀。

    此外,研究呼吸比分析其它體液容易得多,就像研究團隊寫的那樣:

    “相比于體液,呼吸是最容易獲得的樣本,也是用于監測身體狀態的最有用的VOC源。這是因為呼吸很容易采用非入侵性的方式獲得,它的復雜度低,處置方法安全,可以根據需求多次采集?!?/p>

    為了制作這個設備,該團隊還制造了一個擁有人工智能的高度專業化的納米矩陣傳感器。它用來分析患者呼吸中的化合物,檢測它們是否與導致疾病的VOC匹配。

    之后,為了驗證設備的準確性,他們在多名受測者身上測試了該設備,他們其中一些人是健康的,另一些人已經被診斷出疾病。

    研究團隊寫道:“從1404名受測對象采集了2808個呼吸樣本,這些受測對象患有17種不同類型的疾病之一(分為三類:癌癥、炎癥和神經疾?。?,還有一組受測者的疾病與這17種不相關,以及一組健康的對照組?!?/p>

     研究人員發現,這17種疾病中的每一種都會產生一種不同的“呼吸印記”,即13種不同VOC的組合。這種呼吸印記使得研究人員能夠精確地發現受測者是否患有某種疾病。這些疾病包括:

    他們還發現這臺儀器能夠在一個人身上進行多種病癥的診斷,這就是說如果對一個已經確診為癌癥的人進行再次診斷,就能夠知道他的腫瘤來源是否唯一,還是有其它什么并發癥。

    在醫生們確定這種設備可以被廣泛應用之前,還需要做進一步的大規模研究。最終目標是制造一種便攜設備,它能夠簡單快速并準確檢測多種疾病。

    這項研究發表在《美國化學學會納米》(ACS Nano)上。