敏感的诊断酒精了

JILA科学家已经提高了他们十年的敏感性倍频率梳分析仪,可以检测到额外的生物标志物的疾病——四个,六个潜力。当验证和改造成一个便携式设计,梳理系统可以提供实时、无损分析人类呼吸的检测和监控疾病。JILA联合运营的国家标准与技术研究院(NIST)和博尔德的科罗拉多大学的。

JILA系统“指纹”的化学物质通过测量光的颜色和数量作为吸收激光频率梳来回传递通过呼吸样本加载到一个镜像玻璃管。最近的升级包括转变从近红外光谱分析中红外波段,更多的分子吸收光线,并提出在光学涂层和其他技术来实现检测灵敏度兆分之水平。

中描述的美国国家科学院院刊》上NIST / JILA同伴小君你们和大卫·奈斯比特检测和监控四个生物标志物-甲醇(CH3OH)甲烷(CH4),水(H2O)和一种重水HDO -呼吸的志愿者。这些都是健康状况的指标如甲烷,肠道问题。

研究人员说这是可行的,使用相同的设备检测六个化学品:甲醛、乙烷、羰基硫、乙烯、二硫化碳和氨。此外,梳子激光进一步延伸到红外应该大大扩大了检测能力并使数以百计的识别跟踪呼吸的化学物质。

JILA研究人员演示了一个原型,梳子分析仪2008年但没有进一步发展。他们现在重新聚焦,促使COVID-19最终检测的可能性。

“我们非常乐观,致力于推动该技术真正的医学应用,”叶说。

使用最广泛的气相色谱分析技术在呼吸的研究结合质谱分析,可以发现数以百计的呼出分子但工作缓慢,需要十分钟。大多数光呼吸测试美国食品和药物管理局批准的检测只有一个化学。JILA是唯一机构发表了研究梳sananim,叶说。

呼吸频率梳分析是领先的医学应用。库姆斯提供的组合宽的光谱范围,高分辨率和高灵敏度,可能同时检测成千的化学物质。其他优势,梳理系统不需要化学试剂和复杂的实验室设施。

你们和奈斯比特与其他NIST的研究人员正在设计一个紧凑的版本的酒精浓度。管只有55厘米(21.7英寸)长,但激光梳是定制的,有点笨重。

工作是由美国空军科学研究办公室,美国国家科学基金会和国家标准。

参考:梁问陈Y-C Changala PB,奈斯比特DJ, J, Toscano J .超灵敏multispecies光谱呼吸分析实时健康监测和诊断。PNAS。2021;118 (40):e2105063118。doi:10.1073 / pnas.2105063118

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