每一次呼吸, 人类呼气超过1,000个不同的分子, 产生一种独特的化学指纹或“呼吸指纹”，富含体内活动的线索.

几十年来,, 科学家们试图利用这些信息, 转向狗, 老鼠甚至蜜蜂都能嗅出癌症, 糖尿病, 结核病和其他疾病.

本周, 来自博彩平台推荐和美国国家标准与技术研究所(NIST)的科学家们在利用呼出气体诊断疾病的探索中取得了重要的飞跃, 报道称，一种由量子技术和人工智能(AI)驱动的新型激光呼吸测试仪可以以极高的准确性实时检测COVID-19.

研究结果发表在4月5日的《博彩app推荐》杂志上 呼吸研究杂志.

“博彩平台推荐的研究结果证明了呼气分析作为一种替代方法的前景, 快速, 并强调其在诊断多种疾病和疾病状态方面的巨大潜力,第一作者梁启忠说, JILA和博彩平台推荐物理系的博士候选人. JILA是博彩平台推荐和NIST的合作项目.

多学科物理学家团队, 生化学家和生物学家现在正将其重点转移到广泛的其他疾病上，希望“频率梳式呼吸测醉器”的诞生 诺贝尔获奖技术 可以彻底改变医学诊断.

“有一个真正的, 在可预见的未来，你可以去看医生，测量你的呼吸以及你的身高和体重……或者你可以对着集成在手机上的吹嘴吹气，实时获得你的健康信息,资深作者叶军说, JILA研究员兼物理学副教授. “潜力是无限的.”

新冠肺炎带来的合作

早在2008年, 叶的实验室报告说，一种叫做频率梳状光谱的技术——本质上是用激光来区分一种分子和另一种分子——有可能识别出人类呼吸中疾病的生物标志物.

该技术缺乏灵敏度和灵敏度, 更重要的是, 将特定分子与疾病状态联系起来的能力, 所以他们从来没有测试它来诊断疾病.

但叶的团队已经将灵敏度提高了一千倍, 能够以万亿分之一的水平检测微量分子. 他们还利用了人工智能的力量.

“当与特定的健康状况有关时，分子浓度会增加或减少,梁说。. 机器学习分析这些信息, 识别模式并制定博彩平台推荐可以用来预测诊断的标准.”

随着SARS-CoV-2在全国范围内肆虐，人们对现有测试的反应时间过长越来越感到沮丧, 是时候在人身上测试这个系统了. 作为一名物理学家, 叶从来没有研究过人类, so he enlisted help from JILA physicist David Nesbitt; another JILA student Ya-Chu Chan; and CU’s BioFrontiers研究所, 这是一个跨学科的生物医学研究中心，负责校园COVID测试项目.

美国国家科学基金会和国立卫生研究院资助了这项研究.

“这是一次美妙的合作，将他们作为物理学家开发的一些技术带入医疗环境,分子生物学家Leslie Leinwand说, 生物前沿的首席科学官和该研究的合著者. “从一开始，博彩平台推荐就知道除了COVID之外还有巨大的潜力.”

无创、快速、无化学物质

2021年5月至2022年1月, 研究小组收集了170名博彩平台推荐学生的呼吸样本, 在过去的48小时内, 采用聚合酶链反应(PCR)检测, 要么提交唾液样本，要么提交鼻腔样本. 学生们自愿成为这项研究的一部分，并得到了一份小礼物作为他们付出时间的补偿.

一半的检测结果呈阳性，一半呈阴性. (出于安全考虑, 参与者来到一个户外校园停车场, 把一个样本收集袋吹了进去然后把它留给了在安全距离外等待的实验室技术人员.)

总的来说，这个过程从收集到结果只用了不到一个小时.

与金标准冠状病毒检测PCR相比，酒精检测结果的匹配率为85%. 对于医学诊断，准确率达到80%或更高被认为是“优秀”.”

“博彩平台推荐很高兴看到它如此准确, 特别是考虑到滞后时间,合著者克里斯汀·比约克曼说, 生物前沿跨学科研究主任, 注意到如果同时收集呼吸和唾液/鼻拭子样本，准确性可能会更高.

与鼻拭子不同，这种酒精测试仪是非侵入性的. 而且不像唾液样本, 使用者并没有被要求不吃东西, 使用前饮酒或吸烟. 与其他测试不同，它不需要昂贵的化学物质来分解样品. 可以想象，这种新的测试可以用于没有意识的人.

但叶说，还有很多东西要学.

“一口气，博彩平台推荐就能从你身上收集到很多数据点，然后呢? 博彩平台推荐只知道 一些分子 与特定条件相关，”叶说.

制造一个更小的酒精测试仪

今天, 这种“酒精测试仪”由一组复杂的激光器和一张宴会桌大小的镜子组成.

呼吸样本通过一根管子输入，激光以数千种不同的频率向其发射不可见的中红外光. 几十个小镜子将光在分子中来回反射很多次，最后, 光以1的速度传播.5英里.

因为每种分子吸收光的方式不同, 不同分子组成的呼吸样本投下了截然不同的阴影. 这台机器可以区分这些不同的阴影或吸收模式, 在covid - 19的情况下，将数百万个数据点归结为简单的积极或消极, 几秒钟之内.

人们已经在努力将这种系统小型化到芯片级, 允许梁想象中的“实时”, 随时随地的自我健康监测.“潜力还不止于此.

“如果你能在呼吸中找到一种特征，在你出现症状之前就能发现胰腺癌，那该怎么办?. 那将是本垒打。.

在其他地方，科学家们正在努力开发一种 人体呼吸图谱它绘制了人类呼出气体中的每个分子，并将它们与健康结果联系起来. 梁希望通过更大规模的呼吸样本收集来为这一努力做出贡献.

与此同时, 该团队正在与科罗拉多大学安舒茨医学院的儿科和呼吸系统专家合作，探索呼气测醉器如何不仅能诊断疾病，还能让科学家更好地了解疾病, 提供博彩app推荐免疫反应的提示, 营养缺乏和其他可能导致或加重疾病的因素.

叶和梁继续改进他们的呼气测醉器，使其对疾病的嗅觉更加敏锐.

“如果你想想狗, 它们经过数千年的进化，能够以惊人的灵敏度闻到许多不同的东西,叶说。. “博彩平台推荐刚刚开始训练激光鼻子. 博彩平台推荐教得越多，它就会变得越聪明.”

这项研究是由空军科学研究办公室资助的, 美国国家科学基金会, NIST, 以及美国国立卫生研究院.