호흡 및 헤드스페이스 분석의 휘발성 - 진단 마커 (Volatolome)

연구는 질병의 진단 및 모니터링을 위한 새로운 접근 방식을 탐색할 것을 제안합니다. 이 접근 방식은 세포에서 방출되는 휘발성 유기 화합물(VOC)의 검출을 기반으로 하며 피부, 수술 재료, 혈액과 같은 조직 및 호기 호흡에서 직접 검출됩니다.

문헌에는 기체 크로마토그래피로 검출할 수 있는 VOC에 대한 몇 가지 보고서가 있습니다. - 질량 분광법(GC-MS)은 다음에서 직접 수단을 의미합니다. (i) TB 세포의 헤드스페이스(즉, 밀봉된 용기); (ii) 날숨 또는 (iii) 소변에서. Nakhleh et al은 단일 센서로 전자 코 장치를 사용하여 건강한 환자와 질병에 걸린 환자를 구별하는 데 90%의 민감도, 93%의 특이도 및 92%의 정확도를 달성한 나노센서 어레이를 이용한 결핵 질환 검출의 우수한 결과를 보여주었습니다. 보고된 연구 중 어느 것도 결핵 관련 VOC의 잠정적 인식을 확인하지 못했고 병든 대조군과 건강한 대조군의 샘플 간의 농도 차이를 정량화하지 않았습니다. GC-MS 수단에 의한 호기 결핵 관련 VOC에 대한 추가 조사는 지식을 향상시키는 동시에 나노센서 어레이 설계를 개선하는 데 도움이 될 것입니다.

여러 연구에서 질병 등급 VOC 패턴이 피부를 통해 전달될 수 있으므로 피부를 질병 감지 및 식별의 소스로 사용할 수 있음을 보여주었습니다. 이 검출 접근법의 원리는 질병 관련 변화가 혈액을 통한 교환을 통해 피부의 측정 가능한 변화에 반영된다는 것입니다. 또한 여러 연구에서는 VOC 수치가 질병의 초기 단계에서도 상승한다고 제안했는데, 이는 감염된 세포의 양이 아니라 인체 화학의 변화(질병 상태 발달의 결과)를 반영하기 때문입니다. . 보완 연구에 따르면 VOC는 인체의 감염된 부분에서 나온 후 몇 분 안에 피부로 방출될 수 있습니다. 이 접근 방식에서 특히 중요한 점은 각 유형의 (전염성) 질병에는 고유한 VOC 패턴이 있으므로 하나의 (전염성) 질병의 존재가 다른 질병 유형을 선별하지 않는다는 것입니다. 그럼에도 불구하고, 우리가 아는 한, 피부를 통한 결핵 VOC의 검출은 아직 조사되지 않았습니다. 또한 피부 VOC를 대상으로 하는 모든 연구는 분광법 및 분광법 기술을 통해 수행되었습니다. 소수의 경우 전자 코 장치가 사용되었습니다. 이러한 기술은 VOC를 감지하기 위한 강력한 도구입니다. 그러나 현재까지 이러한 기술의 사용은 고가의 장비, 이러한 장비를 작동하는 데 필요한 높은 수준의 전문 지식, 샘플링 및 분석에 필요한 속도, 사전 농축 기술의 필요성으로 인해 방해를 받았습니다. VOC 피부 검사 및 결핵의 호흡 검사가 임상 실습에 널리 사용되기 위해서는 결핵 특정 VOC 및 센서 개발에 대한 지식의 몇 가지 발전이 필요합니다. 유기 필름을 기반으로 하는 유연한 센서를 포함하는 나노 입자는 훨씬 더 작고 사용하기 쉽고 훨씬 저렴하기 때문에 임상 진단 도구가 될 가능성이 높습니다.

최근 몇 년 동안 포괄적인 연구에서 호기에서 VOC를 위암 진단 도구로 사용하는 데 대한 우수한 데이터를 보여주었습니다. 중국과 라트비아 센터에서 수행한 가장 큰 연구 중 하나에서 악성은 교차 검증 후 흡연이나 알코올 소비 및 H. pylori 감염과 같은 위장 환자의 중요한 교란 요인과 상관없이 89%의 민감도와 90%의 특이도로 식별될 수 있었습니다. . GC 병기를 위한 호흡 검사는 89%의 민감도와 94%의 특이성으로 I&II기 암과 III&IV기 암을 구별함으로써 입증될 수 있습니다. 이 연구에서는 질량 분석법과 나노 센서 기술을 모두 사용했습니다. 2017년 1월 ASC Nano 저널에 발표된 가장 최근 연구는 호흡 분석에서 나노리 센서의 보다 확장된 사용에 대해 보고했으며, 맹검 실험은 인공 지능 나노 어레이로 86% 정확도를 달성할 수 있음을 보여 주어 검사된 다양한 질병 상태 간의 감지 및 식별을 모두 허용합니다. (만성 신부전, 특발성 파킨슨병, 비정형 파킨슨병, 다발성 경화증, 크론병, 궤양성 대장염, 과민성 대장 증후군, 폐동맥 고혈압, 임산부 전자간증, 두경부암, 폐암, 대장암, 방광암, 신장암, 전립선암, 위암, 난소암. 인공 지능 나노 어레이의 분석은 또한 각 질병이 고유한 숨소리를 가지고 있으며 한 질병의 존재가 다른 질병을 걸러내지 못한다는 것을 보여주었습니다.

따라서 본 연구는 소화관 및 감염성 질환의 진단 및 모니터링 도구로서 VOCs 검출 기술을 시험하는 것을 목적으로 한다.