近日,科学家们发明了一种新仪器——只要你对着它吹口气,它就能根据气体中的化学成分分析出17种疾病是否存在的痕迹。
这些疾病包括:肺癌、直肠癌、头颈部癌、膀胱癌、前列腺癌、肾癌、胃癌、卵巢癌、克隆病、溃疡性结肠癌、肠道易激综合征、待发帕金森病、非典型震颤麻痹、肺动脉高血压、多发性硬化症、先兆子痫、慢性肾病。这并不是科学家们首次根据患者的呼吸来判别病症,但这却是第一台能够通过单一样本准确检测多种疾病的独立设备。
人在向外呼气时,会呼出很多不同的物质,主要包括氮气、二氧化碳和氧气,此外还有上百种挥发性有机化合物(VOC)存在其中。呼出来的气体成分很大程度上取决于自身的健康状况,也就是说,如果我们对其进行分析,就能诊断出相应疾病,或者至少能够提醒医生检查一下。此外,相比于体液,呼吸是最容易获得的样本,也是用于监测身体状态的最有用的VOC源。这是因为呼吸很容易采用非入侵性的方式获得,它的复杂度低,处置方法安全,可以根据需求多次采集。
为了制作这个设备,该团队还制造了一個拥有人工智能的高度专业化的纳米矩阵传感器,用来分析患者呼出的化合物,检测它们是否与导致疾病的VOC匹配。为了验证设备的准确性,研究人员在多名受测者身上进行了测试。
研究团队介绍:“从1 404名受测对象采集了2 808个呼吸样本,这些受测对象患有17种不同类型的疾病之一(分为3类:癌症、炎症和神经疾病),还有一组受测者的疾病与这17种不相关,以及一组健康的对照组。”这17种疾病中的每一种都会产生一种不同的“呼吸印记”,即不同的VOC组合。这种呼吸印记使得研究人员能够精确地发现受测者是否患有某种疾病。
目前,研究还在继续,科学家们的目标是制造一种便携设备,能够简单快速并准确检测出多种疾病。