تشخیص بیماری با بوییدن نفس

محققان چینی در مطالعه اخیرشان از توسعه بینی‌های رباتیکی که می‌توانند با بوییدن تنفس افراد، بیماری‌های تشخیص داده نشده در آنها را شناسایی کنند، خبر داده‌اند.

به نقل از اس اف، دانشمندان می‌گویند بینی رباتیک در آینده نزدیک می‌تواند بیماری‌های پنهان را به سادگی و تنها با بوییدن نفس بیمار، شناسایی کند. یک گروه بین‌المللی از محققان دانشگاه ججیانگ چین در حال کار بر روی تکنیک‌های جدیدی است که ترکیبات شیمیایی موجود در تنفس، عرق و اشک افراد را تجزیه و تحلیل می‌کند چرا که این مواد شیمیایی به عنوان "اثر انگشت" برای شناسایی هزاران بیماری عمل می‌کنند.

دانشمندان این مفهوم را "ولاتومیک"(volatolomics) نامیدند و خاطرنشان کردند که این بینی رباتیک هنوز هم چندین قدم از کار در آزمایشگاه تا تبدیل شدن به یک محصول تجاری در دسترس برای پزشکان و مصرف‌کنندگان فاصله دارد.

 وقتی شخصی بوی یک عطر، یک گل تازه یا یک غذای خوشمزه یا بوی زباله را استشمام می‌کند، بینی او با ترکیبات آلی فرار مواجه می‌شود. این مواد شیمیایی از نقطه جوش پایینی برخوردارند و به راحتی تبخیر می‌شوند و به همین دلیل است که آنها "فرار" نامیده می‌شود.

هر موجودی خواه ناخواه در واقع ترکیبات آلی فرار(VOCs) را آزاد می‌کند. بدن این کار را برای دفاع، ارتباط و حتی تولید مثل انجام می‌دهد. با این حال، بدن ما همچنین در پاسخ به تغییرات بیولوژیکی مانند بیمار شدن به طور اتفاقی ترکیبات آلی فرار(VOCs) را آزاد می‌کند. محققان این مطالعه خاطرنشان کردند که انتشار این ترکیبات برای هر فرآیند بیولوژیکی منحصر به فرد است و هر کدام از ترکیبات یک ترکیب آلی فرار(VOCs)ایجاد می‌کنند که آنها را با بیماری های خاصی مرتبط می‌کند.

برای پزشکان، ولاتولومیک‌ها راهی برای شناسایی بیماری‌ها در مراحل اولیه رشد آنها ایجاد می‌کند. در بیماری‌هایی مانند سرطان این امر بسیار مهم است، زیرا درمان سرطان قبل از انتشار در سراسر بدن به طور قابل توجهی آسان‌تر است.

استفاده از یک ایده قدیمی در قرن بیست و یکم

اگرچه ولاتولومیک رشته نسبتا جدیدی است اما محققان می‌گویند مفهوم بوییدن نفس شخص برای شناسایی بیماری در واقع به زمان بقراط، پزشک یونان باستان و پین چیائو پزشک چین باستان برمی‌گردد.

اخیرا، دانشمندان هزاران امضای ترکیبات آلی فرار(VOCs)را طی پنج دهه گذشته شناسایی کرده‌اند. متاسفانه دانشمندان ۴۰ یا ۵۰ سال پیش فناوری لازم برای انجام کاری با این اطلاعات را نداشتند. اکنون، فناوری یادگیری ماشین و هوش مصنوعی به دانشمندان این امکان را می‌دهد که از همه این داده‌ها استفاده کنند. در همین حال، حسگرهای نانوموادی مانند "eNose" می‌توانند به دقت اثر انگشت ترکیبات آلی فرار (VOCs)را که از غذا، نوشیدنی، آلودگی و افراد ساطع می‌شوند، تشخیص دهند.

چه موانعی در راه توسعه بینی رباتیک وجود دارد؟

در مطالعه جدید، محققان ابتدا تمام ترکیبات آلی فرار (VOCs) را که با بیماری‌هایی که از منابع بدنی ناشی می‌شوند ارتباط دارند را بررسی کردند. در بخش بعدی، آن‌ها به بررسی چالش‌های پیش روی دستگاه‌های تشخیص ترکیبات آلی فرار(VOCs) مانند "بینی الکترونیکی" و "بینی فوتونیک" پیشرفته پرداختند. محققان امیدوارند بررسی آنها نتیجه بخش باشد و بتوانند تمام شکاف‌هایی را که در این زمینه وجود دارد را شناسایی و حل کنند.

یافته‌های این مطالعه در مجله "Nano Research" منتشر شده است./ایسنا