简单、准确、快速:新型“嗅探凸轮”疾病检测仪

它不再只是关于呼吸中的大蒜;你的呼吸现在可以帮助揭示各种疾病。其背后的科学是人体通过呼吸排出许多挥发性化合物,这些化合物的类型和比例因疾病的种类而异。例如,糖尿病、肺癌和帕金森氏病都会在呼吸中产生被称为疾病生物标志物的独特分子。这些物质可以测量,但开发出能够检测这些化合物的仪器需要一段时间。然而,现在已经有一种非常灵敏的检测普通分子乙醇的装置被称为“嗅探凸轮”。

在古代,人们更依赖五官来诊断其他人的疾病。随着我们开发出越来越精密的仪器来测量生理功能的各个方面,这种对身体健康和疾病中发生的变化的敏感性已经大大丧失了。其中之一是现代的基于呼吸的检测器,其工作原理是生物荧光成像。

事实上,某些挥发性有机化合物(VOC)是在健康的人体内合成的,它只是简单地指有气味的生化分子。它们的水平取决于其他几个因素,如体重和性别,这意味着必须考虑多种标准才能根据这些化合物作出诊断。

随着现代技术的发展,能够进行如此先进的计算已经导致了这种探测器的发展。本报告揭示了一种用于检测VOC乙醇的装置,这种装置通常存在于所有类型的葡萄糖发酵产品中,包括葡萄酒和烈性酒。这种酒精是一种即使在不喝酒的人身上也能产生的酒精,它是由人类口腔和内脏中的细菌菌群产生的,它会消耗葡萄糖。然而,检测这些低浓度乙醇的旧仪器不仅体积大而且成本高,而且操作员需要经过专业培训才能取得良好的结果。

一个由三浦浩治领导的科学家小组制造了一个探测器,可以检测出像丙酮这样的挥发性有机化合物,这种挥发性有机化合物是由于体内的脂肪分解而产生的。这种装置被称为“生物嗅探器”。在这一成功的创新之后,他们致力于开发最早的嗅探摄像头。后一种装置可以利用成像技术检测一个摄入酒精的人皮肤释放的乙醇。研究小组对该装置的灵敏度不满意,并继续研究进一步提高其灵敏度的方法,使其能够检测诊断水平的生物标记物。

最新形式的“嗅探凸轮”,在当前的报告中提出,是一个气体成像系统,是非常敏感的乙醇气体。

超灵敏嗅探凸轮对肠道菌群代谢所致呼吸乙醇生物荧光成像的研究

与肠道微生物群和遗传因子相关的1型糖尿病。新的T细胞亚群可能在1型糖尿病的发展中起作用。活动研究表明,生酮饮食的抗癌作用。新的嗅探cam的首次临床试验已经在一组既没有肠道微生物群也没有肠道微生物群的男性身上进行。十个也不醉。它能够以平均116 ppb的速度从他们的呼吸中提取少量的乙醇。这表明其检测挥发性有机化合物的能力,其浓度比旧版本或设备低25倍,分布范围更广。

革命性的嗅探凸轮包括一个紫外发光二极管(LED),它作为一个环形的兴奋性光源,安装在相机的镜头周围。这种设置允许目标分子同时被激发和成像。

在这个反应中,乙醇与氧化的NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸),一个电子载体分子,在乙醇脱氢酶分子的网格上反应。使用固定化形式的酶在网格是从早期版本的概念。网格浸泡在氧化的NAD中,并位于相机前面。

当网暴露于气态乙醇时,结果是酶分解乙醇,同时降低NAD。NADH发出荧光形式,在340 nm处被光激发后,在490 nm处发光。发出的荧光立即被摄像机捕获。这意味着乙醇在气体中的浓度是根据图像分析系统发出的荧光强度来显示的,这一系统也进行了升级,以允许检测到甚至微量的乙醇。

这种高灵敏度探测器的研制有望为进一步探索身体在一系列疾病条件下释放的气味分子类型铺平道路。

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