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　　以色列理工大學(xué)化學(xué)工程系的霍薩姆·�？私淌诩捌溲芯啃〗M開(kāi)發(fā)出一種納米電子鼻，只需檢測患者呼出的氣體即可發(fā)現癌癥和腎衰竭等疾病，為這些疾病的早期防治開(kāi)辟了一條新途徑。

　　他們開(kāi)發(fā)的是一種利用呼氣微粒檢測癌癥的新型呼氣檢測技術(shù)，能對患者的健康狀況進(jìn)行即時(shí)診斷，其核心部分是一個(gè)嵌入了金納米顆粒的碳基感應器，來(lái)檢測病人是否患上了肺癌。雖然呼氣微粒分析法對于癌癥診斷來(lái)說(shuō)并不是一個(gè)新工具，但此次發(fā)明的新方法首次實(shí)現了無(wú)需預先處理患者呼出的氣體即可檢測出癌癥。

　　當患者對設備進(jìn)行呼氣時(shí)，呼氣中的顆粒就會(huì )積聚在碳層中，感應器膨脹推動(dòng)金納米顆粒相互接近，因此改變了薄膜的阻抗。而每種顆粒均具有獨特的阻抗效應，這可通過(guò)感應器的電流變化來(lái)進(jìn)行測量。�？朔Q(chēng)，用戶(hù)可在設備的顯示板上看到一個(gè)指數，該指數表明該人是否健康或罹患癌癥。

　　將新感應器插入一個(gè)呼吸測試設備后，研究人員就可進(jìn)行一系列的測試以達到校準的目的。研究團隊招募了96名志愿者，其中40名是健康人群，另外56名是肺癌患者。研究人員使用這些志愿者的呼氣樣本，通過(guò)感應器識別出哪些生物標記可集中作為肺癌的準確跡象。經(jīng)過(guò)校準后和再測試后，研究人員發(fā)現該設備即可可靠地區分出健康人員和癌癥患者的呼氣。目前，研究人員已開(kāi)始在處于疾病不同階段的人群中展開(kāi)大規模測試，并準備在兩三年內開(kāi)展臨床試驗。

　　初步試驗表明，金納米感應器不僅能檢測出癌癥的不同階段，還能檢測其他諸如肝功能衰竭等疾病。研究人員還使用這種電子鼻對培養皿中生長(cháng)的克隆細胞進(jìn)行了測試，結果表明感應器能嗅探出呼氣中已知的化合物，但無(wú)法檢出其他與肺癌相關(guān)的揮發(fā)性有機物，這也意味著(zhù)人體內通過(guò)代謝制造出了更多的揮發(fā)性有機物。�？说热苏�在努力探尋這些揮發(fā)性有機物，希望藉此能夠獲得對肺癌的更多新認識以找到治療方法。

　　研究顯示，當惡性腫瘤在體內形成并發(fā)育時(shí)，其細胞在血液和尿液中會(huì )產(chǎn)生某種化學(xué)標記，這些化學(xué)物質(zhì)隨血液進(jìn)入肺部，然后通過(guò)呼吸排出體外。這種以金納米粒子作為基本探測單元的電子鼻，可“嗅出”與肺癌和慢性腎衰竭有關(guān)的化學(xué)標記分子而發(fā)現疾病。

　　實(shí)驗中，�？私淌诩捌溲芯啃〗M對實(shí)驗鼠進(jìn)行了研究，結果發(fā)現，在實(shí)驗鼠呼出的27種揮發(fā)性有機物中，有5種物質(zhì)可以作為檢驗腎病的化學(xué)標記。

　　�？思捌鋱F隊目前還在更多的志愿者身上開(kāi)展測試，以考慮諸如飲食、酒精和基因等其他因素的影響。由于該項醫療創(chuàng )新在便捷性上的突破，研究人員聲稱(chēng)，全面的臨床試驗也許沒(méi)有必要等到醫院萬(wàn)事俱備的時(shí)候。另外，他們還將使用可模擬癌細胞及健康呼氣的“人工混合物”顆粒來(lái)檢驗該設備的精確度。他們下一步的研究重點(diǎn)是如何利用電子鼻區別不同類(lèi)型的腎病及病變所處的不同階段，同時(shí)進(jìn)一步縮小探測裝置的尺寸，最終使其做得像手機一樣大小，為醫務(wù)人員早期發(fā)現癌癥和腎病提供一種低成本、簡(jiǎn)便易行的檢測手段。

　　英國帝國理工學(xué)院生物醫學(xué)工程師托尼·卡斯認為，此項技術(shù)具有非常好的前景，但他對繞過(guò)臨床試驗的想法持保留意見(jiàn)。他告誡說(shuō)，在現實(shí)生活中過(guò)于簡(jiǎn)單的癌癥診斷蘊含著(zhù)極大的危險。使用感應器陣列和化學(xué)計量等這些方法的特性本身就需要在真實(shí)病患的樣本上進(jìn)行復雜的評估。不過(guò)，該設備對于早期監測患者對治療的反應上可得到應用，亦可用于排除在早期階段與肺癌癥狀相似的其他疾病，如慢性阻塞性肺炎。

　　據世界衛生組織調查，肺癌每年可導致130萬(wàn)人死亡，超過(guò)所有癌癥相關(guān)死亡人數的1/4。在美國，有2600萬(wàn)成年人患慢性腎衰竭，另有數百萬(wàn)人因這種病的發(fā)病率上升而面臨很大威脅。目前，檢驗腎病的方法以侵入式為主，且準確率較低；腎切片檢查雖更加可靠，但容易造成感染和出血。使用這種新型電子鼻進(jìn)行檢測，不僅快捷方便，還可減輕患者的痛苦。通過(guò)在“揮發(fā)性有機化合物”和各種類(lèi)型的肺癌之間建立關(guān)聯(lián)，呼氣檢測法是一種經(jīng)確認的、非侵入性方法。目前，此方法的缺陷是其需要使用諸如質(zhì)譜儀和紅外光譜等技術(shù)來(lái)搜集和分析樣本。(馮衛東 鄭曉春)