科學家發明可以嗅出疾病的電子鼻
http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 23:17:47 來源:光明日報
糖尿病使病人的氣息發出甜味,而發出腐敗氣味的傷口則意味著感染——gudaidexingyirenyuanmeiyouxiandaigaodufadadejishu,tamentongchangkaoxiujiaozhenduanjibing。xianzai,kejizhengzaishizhexianggulaodeshoufabianchengxianshi。gongchengshizhengzaifangzhaorenleidebizilaikaifadianzibi,weibuduanxunqiuweichuangjishudeyishengkaituochuyigezhanxindelingyu——利用鼻子了解人體狀況。
跟所有的有機生命體一樣,細菌散發出獨特的氣體混合物,因此可以通過這些氣體的氣味來診斷細菌感染;而非細菌性疾病(如糖尿病)可(ke)以(yi)促(cu)成(cheng)改(gai)變(bian)病(bing)人(ren)身(shen)體(ti)氣(qi)味(wei)的(de)生(sheng)物(wu)化(hua)學(xue)變(bian)化(hua)。但(dan)是(shi),對(dui)於(yu)人(ren)類(lei)來(lai)說(shuo),很(hen)多(duo)這(zhe)樣(yang)的(de)氣(qi)味(wei)難(nan)以(yi)察(cha)覺(jiao)和(he)識(shi)別(bie)。正(zheng)在(zai)興(xing)起(qi)的(de)電(dian)子(zi)鼻(bi)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)辨(bian)別(bie)上(shang)述(shu)氣(qi)味(wei)中(zhong)的(de)細(xi)微(wei)差(cha)別(bie)。不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)電(dian)子(zi)鼻(bi)都(dou)由(you)一(yi)排(pai)嗅(xiu)覺(jiao)傳(chuan)感(gan)器(qi)組(zu)成(cheng),當(dang)接(jie)觸(chu)到(dao)不(bu)同(tong)氣(qi)味(wei)時(shi),這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)會(hui)以(yi)獨(du)特(te)的(de)模(mo)式(shi)被(bei)激(ji)活(huo),其(qi)中(zhong)的(de)軟(ruan)件(jian)通(tong)過(guo)分(fen)析(xi)這(zhe)些(xie)模(mo)式(shi)來(lai)識(shi)別(bie)每(mei)一(yi)種(zhong)氣(qi)味(wei)及(ji)其(qi)來(lai)源(yuan)。其(qi)實(shi),人(ren)類(lei)的(de)大(da)腦(nao)也(ye)是(shi)通(tong)過(guo)同(tong)樣(yang)的(de)模(mo)式(shi)識(shi)別(bie)過(guo)程(cheng)來(lai)辨(bian)別(bie)氣(qi)味(wei)的(de)。
電(dian)子(zi)鼻(bi)起(qi)初(chu)是(shi)為(wei)其(qi)他(ta)目(mu)的(de)而(er)設(she)計(ji),例(li)如(ru),嗅(xiu)出(chu)泄(xie)露(lu)的(de)化(hua)學(xue)物(wu)質(zhi)或(huo)者(zhe)探(tan)測(ce)食(shi)物(wu)的(de)腐(fu)敗(bai)情(qing)況(kuang)。然(ran)而(er),研(yan)究(jiu)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地(di)揭(jie)示(shi)了(le)這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)在(zai)疾(ji)病(bing)診(zhen)斷(duan)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)潛(qian)力(li)。
“利用電子鼻幫助診斷肺癌”的發起人之一、克裏夫蘭臨床研究中心的肺病專家瑟皮爾·厄祖魯姆說:“呼hu氣qi時shi會hui產chan生sheng各ge種zhong各ge樣yang的de揮hui發fa性xing有you機ji化hua合he物wu,這zhe些xie化hua合he物wu是shi新xin陳chen代dai謝xie造zao成cheng的de。癌ai症zheng患huan者zhe的de新xin陳chen代dai謝xie會hui發fa生sheng變bian化hua,呼hu出chu氣qi體ti中zhong的de揮hui發fa性xing有you機ji化hua合he物wu也ye會hui隨sui之zhi變bian化hua。利li用yong電dian子zi鼻bi可ke以yi探tan測ce到dao這zhe些xie變bian化hua。”
美國費城賓夕法尼亞大學麻醉師兼重症監護專家比爾·漢森證明了這項技術在診斷慢性鼻竇炎和肺炎上是有所幫助的;其他研究人員則證實,利用電子鼻可以將哮喘病人與健康人群區分開來。
電子鼻不僅會分析呼出的氣息,還可以嗅出尿液、血液以及其他體液中遭受感染的情況。
比起其他診斷和檢測,電子鼻具有快捷、便宜、創傷微小的特點。科學家對電子鼻進行了測試,並預計在不久的將來能夠做到這一點:流(liu)鼻(bi)涕(ti)的(de)病(bing)人(ren)去(qu)看(kan)醫(yi)生(sheng),將(jiang)氣(qi)息(xi)呼(hu)進(jin)電(dian)子(zi)鼻(bi)後(hou),不(bu)出(chu)幾(ji)分(fen)鍾(zhong)就(jiu)可(ke)以(yi)斷(duan)定(ding)該(gai)病(bing)人(ren)是(shi)否(fou)存(cun)在(zai)鼻(bi)竇(dou)感(gan)染(ran),是(shi)否(fou)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)抗(kang)生(sheng)素(su)。然(ran)而(er),波(bo)士(shi)頓(dun)塔(ta)夫(fu)茨(ci)大(da)學(xue)的(de)化(hua)學(xue)家(jia)、化學傳感器設計師大衛·沃爾特指出,要想將這個設想變成現實,仍然任重而道遠。他說:“我還不能完全相信,在那裏放著一台投入運行的電子鼻,它能夠始終如一地做著診斷工作。”盡管目前的技術還遠非完美,漢森指出,電子鼻可以作為鑒別工具,用來識別哪些病人應該去做更為複雜的檢測。
美國食品及藥物管理局(FDA)已經審批通過了一種檢測尿路感染的電子鼻,至於用於氣息分析的電子鼻或其他醫用電子鼻,尚待獲批。“這是一個即將火爆起來的領域”,漢森說。“目前隻是在等待某個財力雄厚的人拿出錢來,致力於商業性地開發電子鼻。”胡德良譯自科學美國人網站原著:EmilyAnthes圖片說明:賓夕法尼亞大學的比爾·漢森利用電子鼻來分析呼出的氣息,以診斷潛在的疾病。