真有「呼吸印記」!呼口氣可驗出17種疾病包括帕金森症

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文/生醫編輯 沈靜

以色列的研究人員在ACS Nano上發表了一款可以根據呼氣分析多項疾病的設備,只要對著它吹口氣,就能根據氣體中的化學成分分析出共17種疾病,能檢測的疾病甚至包括帕金森症和腎臟癌,這雖然不是第一台能根據患者的呼吸來判別疾病的設備,但卻是第一台能夠通過單個樣本檢測多種疾病的機器。

研究人員以人工智慧奈米晶片,通過分子修飾的黃金納米粒子來對疾病進行診斷,而這項研究收集了2808個呼吸樣本,奈米晶片檢測到了1404個樣本患有17種疾病中的一種,顯示此項設備的準確率可達到86%,並且能檢測和判別不同的疾病。

研究人員利用獨立的分析技術(如氣相色譜-質譜儀)對奈米晶片的診斷和分類進行證實,呼吸時,呼出的氣體會包含氮氣、二氧化碳和氧氣等不同氣體,而其餘揮發性有機化合物(VOCs)則取決於自身的健康狀況,每種疾病也會因患者身體的代謝而具有獨特的「呼吸印記」(breathprint),研究人員發現呼氣樣本中有13種揮發性有機化合物與某些疾病相關,並且揮發性化合物的組成在不同疾病中有差異。

基於這些獨特的「呼吸印記」,此項設備通過分析揮發性有機化合物來追蹤不同疾病,包括肺癌、直腸癌、頭頸癌、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、腎臟癌、胃癌、克隆氏症、潰瘍性結腸炎、腸躁症、帕金森氏症、非典型震顫麻痹、多發性硬化症、肺動脈高血壓、先兆子癇、慢性腎臟病等17種疾病。

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能夠對一個樣本進行多種病症的診斷,也代表著可以用來檢查癌症患者的腫瘤是否存在其他的併發症,但研究人員表示,這款設備仍需對大量人群進行進一步的研究。

相比於體液,呼吸是最容易獲得的樣本,呼吸產生的揮發性有機化合物是監測身體健康狀況最有效的方法,且很容易採集,由非入侵性的方式獲得,複雜度低,對醫生的要求依從性高,取得方法安全,便可根據需求多次採集,而研究人員也希望設備能更便於攜帶,未來就能簡單快速的對多種疾病做出準確診斷。

來源:Hossam Haick et al. Diagnosis and Classification of 17 Diseases from 1404 Subjects via Pattern Analysis of Exhaled Molecules ACS Nano December 21, 2016

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