Analiza oddechu daje informację o chorobie

Badanie składu chemicznego wydychanego powietrza wkrótce może być jednym z rutynowych testów w diagnostyce medycznej. Paweł Mochalski wraz ze współpracownikami z Austriackej Akademii Nauk za pomocą nadpowiewrzchniowej mikroekstrakcji do fazy z stałej (HS-SPME) i chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrem mas (GS-MS) zidentyfikowali ponad 70 organicznych substancji lotnych w oddechu.

Już dziś w diagnostyce medycznej bada się niektóre wydychane substancje, takie jak tlenek azotu w przypadku rozpoznawania astmy i gruźlicy albo węglowodory analizowane na wypadek odrzucenia transplantowanego serca.

Na 74 zidentyfikowane przez zespół naukowców w oddechu substancje 24 to węglowodory, 10 - ketony, 8 - terpeny, 7 - związki aromatyczne, 7 - związki heterocykliczne. Wyniki uśredniono na bazie badań 28 ochotników. Jak podkreśla Mochalski, konieczne jest przeprowadzenie badań na większej ilości osób, aby na bazie wyników można było znaleźć przyczyny zmienności składu oddechu, który składa się z tysięcy substancji o różnym źródle pochodzenia, często w stężeniach rzędu ppt (ang. parts per trillion 10^-12) lub ppq (parts per quadrillion 10^-15).

Skład oddechu może się różnić ze względu na czynniki środowiskowe, takie jak jakość powietrza, dieta pacjenta, to, czy pali on papierosy. Liczba tych czynników jest tak duża, że jeszcze wiele pracy musi być wykonany, aby testery oddechu dawały wiarygodne dla lekarzy wyniki. Wykonanych musi być wiele testów na tysiącach pacjentów, aby można było określić markery wskazujące na dane choroby.

Mochalski zwrócił uwagę na ważny obszar diagnostyki medycznej, który może zrewolucjonizować wykrywanie chorób. Ponadto pracuje on nad wykrywaniem lotnych organicznych związków (VOC) w krwi. Na bazie tych prac badawczych można by zbudować wykrywacz charakterystycznych dla krwi VOC, dzięki którym poszukiwano by rannych ludzi przysypanych gruzami budynków po katastrofalnych trzęsieniach ziemi.

Docelowo oba rodzaje badań, zarówno oddechu, jak i krwi, mają być dokonywane na prostym, jednoprzyciskowym urządzeniu, które każdy może obsłużyć. Zbudowanie takie urządzenia wymaga wprowadzenia zminiaturyzowanych technik analitycznych, takich jak np. spektrometria ruchliwych jonów, używana już w detektorach wykorzystywanych przez armię i przemysł do wykrywania chemikaliów.

(pj)