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纳米阵列可“嗅出”多种疾病

2016/12/26 来源:生物探索
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导读
在现代医学实验室技术面世之前,“闻”是医生诊断某些疾病的一种手段。据美国化学学会《纳米》杂志报道,以色列研究人员鉴别出每种疾病独特的“呼吸印记”,并利用该信息设计出通过筛选呼吸样本对多种疾病进行分类和诊断的纳米传感器阵列。


科技日报北京12月22日电 (记者冯卫东)在现代医学实验室技术面世之前,“闻”是医生诊断某些疾病的一种手段。据美国化学学会《纳米》杂志报道,以色列研究人员鉴别出每种疾病独特的“呼吸印记”,并利用该信息设计出通过筛选呼吸样本对多种疾病进行分类和诊断的纳米传感器阵列。

人类呼出气体中含有氮气、二氧化碳、氧气以及上百种微量挥发性化学成分。这些物质的相对量基于个体健康状况发生改变。早在公元前400年,古希腊名医希波克拉底就让他的学生通过嗅闻病人的呼吸来寻找疾病的线索,如糖尿病患者的呼吸会有一种香味。在近代,多个科学团队也曾开发出实验性呼气分析仪,但大多数此类仪器专注于像癌症这样的单一类型疾病。

以色列理工学院胡萨姆·海克教授与全球14个临床科室开展合作,研制出一种可区分多种疾病的呼吸分析仪。研究人员开发的纳米传感器阵列可检测出数千个呼气样本中的不同成分,这些样本来自健康人群以及患有不同疾病(17种类型)的患者。通过人工智能技术对结果进行分析,研究团队就可使用纳米阵列对病情进行分类和诊断。

研究团队利用质谱分析鉴别出与疾病相关的呼吸成分。他们发现,基于13种呼吸成分量的不同,每一种疾病会产生一个独特的挥发性化学“呼吸印记”。研究还表明,一种疾病的存在也不会阻止检出另一种疾病,这是开发以无创、廉价和便携方式筛选和诊断多种疾病的实用型装置的必要条件。

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