呼氣分析具有無創(chuàng)、便捷和快速等優(yōu)勢。有研究發(fā)現(xiàn)，人的呼出氣體含有2000多種揮發(fā)性有機物，且與疾病與代謝異常相關(guān)。同時，碳-13同位素、一氧化氮、甲烷和氫氣等呼氣標(biāo)記物檢測通過相關(guān)認(rèn)證并應(yīng)用于臨床。但是，相比于已確定的揮發(fā)性有機物，大量呼氣標(biāo)記物與疾病和健康狀態(tài)缺乏相關(guān)性研究，是呼氣分析進入臨床應(yīng)用的重要挑戰(zhàn)。因此，亟需創(chuàng)新檢測技術(shù)，實現(xiàn)呼氣標(biāo)記物高靈敏、高精準(zhǔn)、快速在線的高效數(shù)據(jù)獲取。
近日，中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所研究員姜琛昱等分析了光腔衰蕩光譜技術(shù)在呼氣標(biāo)記物高效數(shù)據(jù)獲取的影響因素，聚焦于丙酮這一重要的呼氣標(biāo)記物，將自主設(shè)計的輕量壓控諧振腔與新型多孔碳材料相結(jié)合，解決了呼氣標(biāo)記物檢測中水蒸氣干擾和譜線展寬的問題，研制出光腔衰蕩光譜技術(shù)呼出丙酮檢測系統(tǒng)。
這一系統(tǒng)衰蕩信號測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差0.12%，響應(yīng)時間1s，丙酮的檢測極限144ppb，檢測線性度0.99921。在與檢測“金標(biāo)準(zhǔn)”GC-MS的對比測試中，相關(guān)系數(shù)1.0025，儀器總質(zhì)量小于5.0 Kg，各性能指標(biāo)優(yōu)于前期工作，并在運動管理、I型糖尿病監(jiān)測和酮癥診斷等臨床代謝的相關(guān)應(yīng)用中完成了2000余例呼氣樣本高靈敏、高精準(zhǔn)、實時在線檢測。
上述成果為糖尿病的動態(tài)監(jiān)測與管理提供了新思路。
相關(guān)研究成果以Real-time accurate detection and analysis of breath acetone using CRDS: Toward metabolic dynamic monitoring and potential application為題，發(fā)表在《傳感器與執(zhí)行器B：化學(xué)》（Sensors and Actuators B: Chemical）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金的支持。
論文鏈接
新型輕量壓控諧振腔與多孔碳材料
本文鏈接：光譜式呼氣分析儀研制獲進展http://www.sq15.cn/show-12-872-0.html
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