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以色列研发新型传感器:可用呼气来检测人是否患病

我们的呼吸中含有一系列关于自身健康的信息,它们以分子形态存在,其存在与否和浓度可以作为疾病检测的生物标记物,近期,由以色列理工学院团队主导的实验,则开发了一种能检测许多不同分子,并将这些生物标记物与17种疾病相关连的呼吸传感器。

 

人体呼出的气中含有100多种挥发性化学成分。资料图


我们知道,人体呼出的气中含有氮气、二氧化碳和氧气,以及少量的100多种挥发性化学成分。这些物质的相对数量会根据人体健康状况而变化。比如,糖尿病就会产生一丝甜味。

科学家也一直在开发能模拟这种嗅觉诊断能力的分析仪器,不过目前的呼吸分析仪大多集中在单一类型的疾病,只会检测单个标记物,其使用范围和筛选能力也有限。

而以色列的团队使用了质谱来鉴定与疾病相关的呼吸成分。他们发现,基于不同量的13种成分,每种疾病会产生独特的挥发性化学印记。另外,一种疾病的存在,不会妨碍其它疾病的检测,这也是以非侵入性的方式,检测和诊断各种疾病的先决条件。

 

该传感器由一系列金纳米颗粒传感器,和基于单壁碳纳米管的随机网络的传感器组成。资料图


据了解,这种传感器由一系列特别制备的金纳米颗粒传感器,和基于单壁碳纳米管的随机网络的传感器组成。它真正特别的地方在于,可以收集患不同疾病的数千患者的呼吸样本,并用人工智能软件找到数据中的相关性。

得益于研究中的人工智能组件,该系统对17种不同疾病的平均诊断准确性在86%,包括诸如癌症,克罗恩病,两种类型的帕金森病,先兆子痫和肺动脉高压等。

在现代医学实验技术成熟前,医生曾通过闻病人的呼吸来诊断一些疾病。早在公元前400年,希波克拉底就告诉学生要“仔细闻病人的呼吸”,寻找疾病线索。现在看来,这种靠呼吸来检测疾病的方法,很快就会变成现实了。

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