呼气分析技术在人类疾病及生活中的应用

就呼气分析技术在临床工作中的应用进行系统综述,包括消化系统、呼吸系统、内分泌系统等;对呼气分析技术在人类日常生活中的应用,包括救灾、酒驾及吸毒者的监测等也有介绍,认为现代呼吸气体分析研究只有20多年的时间,在各个方向上的研究都处于起步阶段,尚需大量的科学工作者及临床工作者进一步的努力,且前景广阔。

呼气分析在胃癌诊断中的应用进展

胃癌患者的预后依赖于能否得到早期诊断。挥发性有机化合物(VOCs)是一类在常温下以气体形式存在的有机化合物。多项研究表明,胃癌患者呼气中VOCs成分会产生显著变化。应用高敏感度的仪器对呼气进行分析,可以在胃癌早期阶段发现疾病。该分析具有准确、简便和无创等优点,在胃癌的普查和诊断中有广阔的应用前景。文章对其在胃癌诊断中的应用进展进行综述。

呼气分析技术及其在临床诊断中的应用研究进展

呼气分析技术是一种通过检测呼出气体中特征性成分的变化,从而为临床诊断提供辅助信息的检查方法。与传统方法相比,该技术具有无创伤、简捷、易实现等优点,在疾病的早期诊断与筛查过程中具有巨大潜力,但在临床医学实际应用中尚存在一些问题亟待解决。阐述呼气分析技术中呼气采集、检测方法以及在疾病诊断中的应用等三方面内容,对国内外呼吸诊断技术的发展和应用进行讨论,并对该技术目前存在的局限性和应用前景进行评述。

基于气相色谱-离子迁移谱的呼气分析系统研制

人体呼出气体,特别是肺泡气中包含多种痕量挥发性有机化合物,可反映人体代谢及健康情况。文章针对现场呼气分析的需求,设计呼气采样及气相色谱预分离装置,研制基于气相色谱-离子迁移谱的呼气分析系统,实现了呼出气体中肺泡气的采集和分析。系统对氨的理论检出限为2.04ppb,以咖啡顶空气为例实现其混合成分的快速分析。该系统在呼出气体现场分析方面具有较好的应用前景。

呼气分析在肺部感染病原体诊断应用的研究进展

肺部感染病原体的诊断是临床棘手的问题,现有诊断方式仍有欠缺。呼气分析通过检测人体呼出气体中成分的变化,进而寻找其特征性生物标志物,为临床诊断提供辅助信息,因其具有快捷、无创、取样简便等优点,在肺部疾病中的应用受到广泛关注。尤其随着强大的高分辨率质谱法、多维分离技术及代谢组学等不断发展,使其在疾病的早期诊断与筛查过程中具有较大潜力。该文通过介绍呼出气收集、检测及在肺部疾病诊断中的应用等内容,总结近年来呼气分析在肺部感染领域的相关研究,对国内外呼吸分析诊断技术的应用做一综述。

基于气相色谱-离子迁移谱及机器学习的呼气分析方法

采用气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)技术,以饮用不同风味咖啡后的呼出气体为样本,研究GC-IMS谱图的预处理、特征提取及分类预测方法。针对呼出气体GC-IMS谱图复杂的特点,采用基于Birch聚类的多阈值分级聚类方法,提高聚类精度同时降低干扰影响。对比了决策树、随机森林、支持向量机、人工神经网络和深度森林5种机器学习方法在呼气样本上的分类预测性能。深度森林方法有低数据量和低参数要求的优点,在呼气样本集上的分类精度为90%,精确率和召回率的调和平均值F1得分为90.67%,显示了其在呼气分析GC-IMS谱图处理中的应用潜力。

基于质谱的呼气分析在新型冠状病毒肺炎诊断中的潜力和前景

新型冠状病毒肺炎已成为全球流行性疾病,其实验室诊断方法仍存在假阴性及假阳性。呼气分析作为肺部疾病的诊断和监测手段,由于其无创、快捷简便的优点已经受到广泛关注。随着质谱技术不断进步,越来越多的呼气分析被用于微生物鉴别以及呼气挥发性有机物诊断。这篇文章针对基于质谱技术的呼气分析及用于病毒诊断的研究进行综述,以展望其用于诊断新型冠状病毒肺炎的可能性。

人体呼气在线检测质谱仪应用于食用糖果风味鉴别研究

目的利用自主研发的单光子电离飞行时间质谱仪(SPI-MS2000)检测呼气中的痕量特征物质,建立一种在线呼气鉴别风味的分析方法。方法采用SPI-MS在线检测人体食用榴莲糖、薄荷糖、柠檬糖后呼气的成分变化,再利用皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient,PCCs)、偏最小二乘法(partialleast square-discriminant analysis,PLS-DA)及层聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA)模型对数据进行分析处理,同步验证结果,并通过回归预测值与观测值、置换检验模型对分类方法进行评估。结果3类糖果的皮尔逊相关系数差异明显,与PLS-DA及HCA模型分析结果相互印证,方法模型分析未知样品的拟合优度达到99.7%。结论通过在线质谱识别人体食用糖果后的呼气,可以实现食品风味的在线快速鉴别。为SPI-MS 2000应用于食物在口腔中的残留及风味释放等领域提供重要的参考价值。

乙醇快速检测管的研制

为了能够快速简便地检测呼气中的乙醇成份 ,以减少酒后驾车所造成的交通事故 ,我们利用化学显色反应原理 ,研制出一种乙醇快速检测管。与其它的乙醇检测器及测定方法比较 ,它具有费用低、操作简便等优点 ,可作为一种常规的交通管理和随机抽样检测的工具。

基于人体呼气检测应用的气体传感器

人体呼气中挥发性有机物浓度的变化与某些疾病密切相关,通过分析人体呼气中的挥发性有机物来诊断疾病是一种无创非侵入性、操作方便的手段,近年来在疾病诊断和早期筛查方面的应用中受到越来越多的关注。目前检测呼气中挥发性有机物的设备主要有两类:质谱类分析仪器和气敏传感器。气敏传感器具有易集成、小型化、成本低、操作简单等优势,在未来大规模人群疾病的诊断和早期筛查中具有广阔的应用前景。本综述系统地阐述了气敏传感器的工作机制、传感器性能、不同敏感材料的应用现状和不同的气体传感器类型在人体呼气检测中的应用情况,同时介绍了与部分疾病存在关联的人体呼气中挥发性有机物的种类,之后对呼气采样手段和目前常用的数据处理方法也进行了简单介绍。最后指出了目前气体传感器技术在呼气检测方面存在的问题,并展望了气体传感器技术在人体呼气检测中的未来发展前景。

创业英雄海归

他们曾经远渡重洋,求学海外。他们学成归来,投入到祖国的各个行业。在创新创业的浪潮中,他们有着不同的道路和命运,他们,是海归英雄。四位海归,不同的人生命运,他们在各自的创业路上,还有着怎样的坎坷艰辛?海归们的创业成果已经向我们展露出高科技的实力,接下来,他们还会有哪些不为人知的故事?大赛为创业者们提供了展示的平台,而大赛后的海归们。

激光光谱气体分析技术在医学诊断中的研究进展

介绍了国外近年来发展比较快速的可调谐半导体激光吸收光谱法(TDLAS)分析的原理,以及这种高灵敏度、高分辨率气体分析技术在非创伤、快速医学诊断中的研究进展。

不同亚型胃食管反流病患者呼气中挥发性标志物的筛选

目的筛选胃食管反流病(GERD)及不同亚型GERD呼出气体中挥发性有机化合物(VOCs),评价其在诊断GERD中的价值。方法2019年11月至2020年10于新疆维吾尔自治区人民医院住院治疗的GERD患者及健康体检的人群作为研究对象。以内镜及食管24 h pH监测结果为标准,收集不同亚型GERD及非GERD呼气标本共126例。利用固相微萃取联用气相色谱-质谱分析样本中的VOCs,通过MPP软件分析并筛选出GERD及GERD亚型的特异性VOCs标志物,并采用受试者工作特征曲线(ROC)评价其在诊断GERD中的价值。结果不同亚型GERD患者的体质量,体质量指数与对照组比较有统计学差异(P<0.05),而平均年龄无差异(P>0.05)。GC-MS结果显示,GERD组与非GERD组比较筛选出了正十二烷、正十六烷、5-甲基-十一烷、5-乙基癸烷等4种差异性VOCs;不同亚型GERD分别与对照比较,糜烂性食管炎伴病理性酸反流筛选出正十四烷、正十六烷、5-甲基-十一烷和5-丙基壬烷等4种差异性VOCs;非糜烂性反流病筛选出邻三氟甲基苯甲酸,2-甲基-十一烷及正十二烷等3种差异性VOCs;糜烂性食管炎伴生理性酸反流筛选出5-甲基-十一烷、5-乙基癸烷、5-丙基壬烷等3种差异性VOCs。ROC曲线显示,5-乙基癸烷诊断GERD的灵敏度80.90%,特异度47.61%(P>0.05),无参考价值。5-甲基-十一烷灵敏度88.40%,特异度48.40%。正十二烷灵敏度91.20%,特异度53.85%。正十六烷灵敏度91.20%,特异度53.86%。结论5-甲基-十一烷、正十二烷和正十六烷可作为筛选GERD和非GERD人群的标志性VOCs,其中正十二烷可能作为早期诊断GERD的新参考指标。

呼气挥发性有机物检测在癌症诊断中的应用

挥发性有机化合物（VOC）是一类在常温下以蒸汽形式存在的有机物。人体内多种代谢及氧化应激反应可产生内源性VOC，它们通过血流最终到达肺部并排出体外。各种研究表明，人体处在癌症、炎症等病理状态下，呼气中VOC成分会产生显著变化。应用敏感度极高的仪器对其检测，不仅有可能在早期发现疾病，还能做到检查的无创和便捷，减少患者痛苦。因此，呼气VOC检测在肺癌等肿瘤性疾病的早期诊断中具有广阔的应用前景。