你有多少次因为害怕针头而逃避体检?你的恐惧症可能很快就会成为过去。芝加哥大学的一个团队开发了一种只需分析呼吸就能诊断疾病的设备。它被称为 能够 它的工作原理就像一个健康呼吸测试仪:你向管子里吹气,15分钟内就能得到与血液测试一样准确的结果。呼吸测试可以检测我们每天呼出的空气中的葡萄糖、细菌、病毒和生物标志物。其紧凑的尺寸、实惠的价格和零侵入性即将彻底改变诊断方式。
隐形信号的集中器
田博智 和他的团队解决了呼吸诊断中最棘手的难题:空气中的生物标志物被极度稀释。浓度低至万亿分之一,几乎无法用传统技术检测到。
ABLE 克服了这一障碍 将呼出的空气凝结成浓缩的液滴。 该装置通过泵吸入呼吸,通过加湿器添加水蒸气,并冷却混合物使其凝结。然后,空气分子被转化为液体样本,可用于测试 标准试纸.
该系统尺寸为10厘米 x 20厘米,售价不到200欧元。十分钟内,它可以收集约一毫升冷凝物,足够进行多次分析。其内表面有微型硅尖,有助于分子冷凝,而先进的软件则管理整个收集和浓缩过程。
从葡萄糖到病毒:呼气测试的实际应用
研究人员在多个方面测试了ABLE。最重要的实验涉及 人体呼吸中的葡萄糖检测证实了与血糖水平的精确相关性。这为糖尿病患者开辟了有趣的前景, 无需每天进行针刺即可监测血糖。
但ABLE的应用范围远不止糖尿病。研究团队在“拟人化”实验小鼠身上测试了该装置,小鼠体内的微生物来自早产儿和足月儿。呼气测试检测到了不同浓度的鞘糖脂,这些分子负责调节炎症。“早产”小鼠体内的鞘糖脂浓度更高,这表明该装置在新生儿无创监测方面具有应用潜力。
从研究到医院病房
ABLE 的灵感来自于一次访问 田 在芝加哥儿童医院的新生儿重症监护室。 埃里卡·克劳德新生儿科主任希望找到一种不会给小病人带来压力的分析方法。
“早产儿是我们医学治疗中最脆弱的患者之一,”克劳德解释说。“这项技术的前景在于能够追踪新发现的生物标记物,从而优化护理。”
该设备已证明能够检测空气中的花粉过敏原甚至细菌 E。大肠杆菌 气溶胶空气,例如冲厕所后在马桶附近发现的空气。这些功能可以将ABLE转变为环境空气质量监测器,而不仅仅是个人诊断工具。

呼气测试中仍然存在的挑战
尽管取得了令人鼓舞的成果,但芝加哥团队也承认存在很大的局限性。 挥发性有机化合物的完整图谱 与特定疾病的关联仍需多年研究。目前已有数据库包含327种可能与疾病相关的呼吸系统化合物,但其相关性仍需大量的临床验证。
研究人员正在与炎症性肠病专科医生合作,以识别炎症的呼吸道生物标志物。同时,他们正在努力将该设备微型化,使其可穿戴,并通过产业合作实现商业化。
ABLE 是迈向非侵入性医学的坚实一步。正如我在 这篇关于医疗创新的文章便携式设备正在使诊断变得更加普及。呼气测试很快就能将诊所、医院和家庭转变为持续的健康监测中心,消除传统方法带来的障碍和焦虑。