دانشمندان، اثر تنفسی منحصربه‌فردی از 17 بیماری را شناسایی کرده‌اند

تشخیص بیماری از روی بوی دهان

تیمی از محققان بین‌المللی اخیرا از یک آرایش نانو پرده‌برداری کرده‌اند که می‌تواند نشانه‌های شیمیایی 17 بیماری مختلف را شناسایی کند و ما را به روزی نزدیک کند که پزشکان بتوانند، وضعیت بیمار را فقط از روی بوی دهانش تشخیص دهند. البته این ایده‌ای جدید نیست، زیرا بقراط 400 سال قبل از میلاد در باره همبستگی بوی تنفس و بیماری نوشته بود. همچنین طب سنتی چینی برای مدت طولانی بوی بد دهان را نشانه‌ای از یک حالت نامتعادل می‌دانست. استفاده از آزمایش‌های تنفس برای تشخیص و نظارت بر اختلالات بدنی و بیماری، تحقیقاتی است که در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. این توجه علت خوبی نیز دارد، زیرا این آزمایش‌ها می‌تواند، یک روش تشخیصی ارزان و بدون درد، بویژه برای بیمارانی باشد که از آمپول می‌ترسند.

کد خبر: ۹۸۳۹۴۵

برای این کار، تحلیلگران تنفس باید بتوانند بیش از یک بیماری را در یک زمان معین شناسایی کنند. فناوری‌هایی که تا به امروز توسعه پیدا کرده‌اند، حیطه محدودی دارند و به گونه‌ای طراحی شده‌اند که فقط می‌توانند یک نوع بیماری را شناسایی کنند؛ مثل نوع خاصی از سرطان یا دیابت. این در حالی است که با این روش جدید سعی شده حیطه وسیع‌تری از ناخوشی‌ها بررسی شود. تاکنون هیچ موفقیت واقعی در تمایز بین بیماری‌های مختلف در یک نمونه تنفس کسب نشده است. کلید یافته‌های جدید، شناسایی نشانه‌های بویایی مختلف مربوط به هر بیماری است و پاسخ به این پرسش در تنفس‌مان نهفته است. در هربار بازدم، نیتروژن، کربن دی اکسید، اکسیژن و ترکیبات آلی فرار (VOCs) را بیرون می‌دهیم که ترکیب‌بندی و غلظت آن بسته به وضع سلامتمان تغییر می‌کند. برای انجام این کار، حسام هیک، کارشناس فناوری نانو و تیمش از یک آرایش نانولوله‌های کربن مبتنی بر هوش مصنوعی و ذرات طلا استفاده کردند تا مولفه‌های موجود در نمونه‌های تنفسِ جمع‌آوری شده از 1404 بیمار در پنج کشور آمریکا، فرانسه، لتونی، چین و فلسطین اشغالی را بررسی کنند. 813 نفر از آنها به یکی از 17 بیماری نظیر سرطان کلیه یا پارکینسون مبتلا و بقیه سالم بودند.

محققان با استفاده از طیف‌سنجی جرمی، مولفه‌های تنفس مربوط به بیماری‌ها را شناسایی کردند. آنها دریافتند که هر بیماری براساس مقادیر متفاوتی از 13 مولفه، یک اثر تنفسی شیمیایی فرار و منحصربه‌فرد تولید می‌کند. سپس داده‌ها در یک سیستم رایانه‌ای درج شدند و بیماری را با 86 درصد دقت شناسایی کردند. از آنجایی که فاکتورهایی مثل جنسیت، سن، عادت‌ سیگار کشیدن و محل جغرافیایی می‌تواند بر دقت نتایج تأثیر بگذارد، این تیم اثرات این عناصر بر نمونه‌های تنفس را بررسی کردند و دریافتند که اختلالی در نتیجه نهایی ایجاد نمی‌کنند. این حقیقت نیز اهمیت داشت که حضور یک بیماری، مانع تشخیص بیماری‌های دیگر نمی‌شود. بنابراین پیش نیازی برای توسعه یک دستگاه تشخیصی حامل برای شناسایی بیماری‌های مختلف به طور غیرتهاجمی و ارزان ارائه شده است. چنین سیستمی به روندهای پرهزینه و تهاجمی مثل نمونه‌برداری از بافت‌ها نیاز ندارد و می‌تواند برای تشخیص زود هنگام بیماری به کار رود و در نتیجه شانس بقا را افزایش می‌دهد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه نانو انجمن شیمی آمریکا (ACS Nano) منتشر شده است.