طور باحثون في معهد فراونهوفر للعلاج الخلوي والمناعة في ألمانيا تقنية جديدة يتم من خلالها الكشف المبكر عن الإصابة بالعديد من الامراض من خلال تحليل هواء التنفس للإنسان (الزفير). حيث يحتوي الهواء الذي نتنفسه على معلومات يمكن استخدامها لتشخيص الأمراض. ويركز الباحثون في المركز على الكشف المبكر عن الإصابة بأمراض السرطان وكذلك التمييز بين الإصابة بفيروس كورونا والتهابات الجهاز التنفسي الأخرى.
وتعتمد التقنية الجديدة على حقيقة انه بالإمكان شم بعض الأمراض. فعلى سبيل المثال، رائحة الأسيتون الحلوة قليلاً والفواكه، تشير إلى مرض السكري. وتنجم الروائح المميزة عن مركبات عضوية متطايرة معينة يتم إطلاقها من الأنسجة المريضة أو مسببات الأمراض نفسها قبل ظهور الأعراض.
في حالة وجود مرض معين، يتغير تكوين الغازات العضوية المتطايرة في التنفس، والتي يمكن استخدامها كمؤشرات حيوية. غالبًا ما تكون مجموعات من عدة غازات بتركيز متزايد أو منخفض بشكل ملحوظ هي سمة لمرض معين. ويشار إلى هذا باسم بصمة VOC أو “بصمة الأيض البشري” توجد مجموعات السمات هذه للعديد من الأمراض أكثر مما كان معروفًا من قبل، والتي يتم فك شفرتها شيئًا فشيئًا.
ويقوم الباحثون بتطوير مطياف خاص للتنقل الأيوني (IMS) لاكتشاف مثل هذه الأنماط في المركبات العضوية المتطايرة، والتي لا تعد مهمة سهلة، مع الأخذ في الاعتبار أن كل شخص لديه حوالي 200 من المركبات العضوية المتطايرة في هواء الزفير.
وتركز هذه التقنية الجديدة على الكشف المبكر عن السرطانات، وخاصة سرطان الرئة. وكذلك التمييز بين الإصابة بفيروس كوفيد-19 والتهابات الجهاز التنفسي الأخرى، كما يمكن أن يوفر تحليل التنفس في المستقبل المؤشرات الأولى للأمراض العصبية مثل مرض الزهايمر، في وقت أبكر وبطريقة أكثر سهولة من الطرق السابقة مثل أخذ عينات الدم، حيث لن يكون على المريض سوى النفخ في أنبوب، وستكون نتيجة القياس متاحة في غضون بضع دقائق فقط.