呼吸气体分析

 呼吸科研与人类健康的解决方案

  挥发性有机化合物 (VOCs) 和某些无机气体 (如一氧化氮, NO) 是生物体中各种新陈代谢过程的副产物。在特定条件下，将病体排放的这些化合物浓度轮廓图与 ”健康正常” 的群体相比较，就可以使用这些排放的化合物的变化作为病体的标记物。我们已知的更好的实例包括人体呼出气中显示肾脏状况的氨和胺的异味。

患有酮症的糖尿病人呼出的类似溶剂的异味。挥发性化合物也可以很好地快速区别不同的物质类别 (如微生物)，因为不同的代谢路径会产生不同的挥发性化合物的轮廓图。

通过仪器，快速检测挥发性的生物标记物，遇到了一些挑战，这是由于基体复杂性，所分析的化合物浓度较低，以及高水分含量造成的。但选择离子流动管 (SIFT-MS) 是一种成功应对以上所有挑战的分析技术，Syft Technologies 公司的SIFT-MS 是一种强大而且灵活的分析工具， 可应用在呼出气及相关研究中 。

 

群体筛查
 

通过呼出气测试，实际筛查大量群体，需要：

•  操作成本低，易耗品少

•  样品采集和分析比较简单

•  高通量分析

•  生成简单、明了的分析报告

Syft Technologies 公司的呼吸气测试解决方案能够满足以上所有要求，一次能够实现快速，高灵敏度的群体筛查。
 

基于 SIFT-MS 进行群体筛查的应用包括：

•  易患或已患糖尿病 、肾脏疾病以及呼吸系统等疾病的高风险人群

•  评估群体易患疾病的几率

•  在投保或保险索赔认可之前，评估非吸烟者的健康状况
 

采用 SIFT-MS 进行群体筛查： 4 个受试者个体的单次呼出气浓度轮廓曲线：显示的是丙酮 (虚线), 异戊二烯 (黑线) 和乙醇 (灰线) 的数据
 

呼出气研究

SIFT-MS 技术可以对呼出气中的 VOCs 和某些无机气体进行快速，高灵敏的分析，无需对样气进行样品前处理，分析过程中也不存在化合物歧视分析的问题。

优点包括：

•  实时分析个体呼出气

•  分析结果不受样品湿度的影响 – 无需干燥样品

•  具有极宽的线性和动态范围

•  具灵活性 – 可直接进行分析，也可通过采样装置，如采样袋分析

采用 SIFT-MS 进行呼出气分析的应用包括：

•  疾病标记物筛查

•  肾内科

•  非侵入式糖尿病筛查

•  呼吸内科

•  重症监护医学

•  监测手术过程中的麻醉剂

采用 SIFT-MS 对单次呼出气的分析：显示的是氰化氢 (灰线) 和硫化氢 (黑线) 的数据

监测呼吸曲线随时间的变化

采用 SIFT-MS 可以快速分析呼出气或血液和尿液体样本中的顶空气体。与其它技术相比，它能够提供更多随时间变化的详细信息，可以更深入地研究人体是如何对吸收的化学物质进行代谢的。

连续监测的分析应用包括：

• 化合物动力学研究 (当化合物被吸收后产生挥发性代谢产物时)
• 监测变化过程(当采用透析等替代策略时)
• 通过可控的研究，或通过工作场所事故或通过环境污染 ,  深入研究个体暴露于特定 VOCs 中造成的影响。
• 在现场护理中，要快速生成呼出气中挥性性物质的浓度和趋势变化。

采用 SIFT-MS 检测经 2 小时受控曝露后的自愿者呼出气中的均*苯的浓度衰减轮廓曲线实线表示的是对实验数据点的拟合。

微生物研究

微生物进行 VOCs 排放，是它们进行正常代谢的一部分。 这些 VOCs 通常可提供在特定培养基中培养的每种微生物体的 “指纹” 图谱。

SIFT-MS 消除了许多其它技术分析挥发性代谢产物造成的问题：
 

• 更快捷地得到分析结果 - 由于SIFT-MS具有高选择性，因此所需的培养时间会更短
• 更高的样品处理量
• 分析快速，不受水汽的影响
• 无需对顶空样品进行预浓缩
• 以简单明了的方式，快速提供分析结果

SIFT-MS 在微生物研究中的应用，包括快速，稳定检测：

•  引起血液中毒的细菌

•  引起尿路感染的生物体

•  食品病原菌

血液中 2 种细菌培育 8 小时后，产生的 VOC 的浓度曲线

Syft Technologies 公司的SIFT-MS 仪器，可对各种呼出气以及微生物研究应用的 VOCs 提供高灵敏度，高选择性以及非歧视性分析 。