عندما تصبح رائحة الفم الكريهة قد تعني أن شخصا أكل طعاما كريه الرائحة، ولكن في بعض الأحيان تدل على أن الشخص مصاب بالمرض، ولقد تم ربط مختلف مركبات الروائح بأمراض مثل السكري وسرطان الرئة ومرض باركنسون، مما دفع العلماء إلى تطوير تكنولوجيا تعمل على قياس هذه المواد ولكن، التحدي هو إنشاء أداة للكشف عن المستويات التشخيصية المنخفضة لمؤشرات المرض الحيوية هذه، الآن، ذكر العلماء في صحيفة Analytical Chemistry عن "كاميرا شم" عالية الحساسية كي تحقق ذلك.
أداة الشم الحيوية
قام كوهجي ميتسوباياشي وزملاؤه بتطوير "أداة الشم الحيوية" التي كانت تقيس المركبات العضوية المتطايرة، مثل الأسيتون، ناتج من أيض الليبيدات. مؤخرا أكثر، تحدثوا عن الجيل الأول من كاميرا الشم، التي تستطيع تصوير انبعاثات الإثانول من جلد شخص ما أكثر من شرب الكحوليات، ولكن أراد الباحثون أن يحسنوا الأداة أكثر بحيث تستطيع كشف المستويات التشخيصية للمؤشرات الحيوية.
التقنية على مر العصور
كان الأطباء القدامى قبل قدوم التكنولوجيا الحديثة، يستخدمون رائحة النفس ورائحة الجسم من أجل تشخيص الأمراض. ولكن الأشخاص السليمين صحيا كذلك تنبعث منهم مركبات عضوية متطايرة ذات رائحة كريهة، ومستويات هذه المواد قد تختلف بناء على عوامل أخرى، مثل الجنس ومؤشر كتلة الجسم، لذلك فقد يكون التحليل معقدًا. مع مرور السنوات، لقد طور الباحثون أنواعا عديدة مختلفة من الأدوات للكشف عن المركبات العضوية المتطايرة، مثل الإيثانول، وهو مستقلب للميكروبيوم في الجسم البشري والذي بإمكانه أن يعطي دلالة عن مستويات الجلوكوز. ولكن الأنظمة الحالية للكشف عن المركبات العضوية المتطايرة عادة تتطلب عدة ضخمة ومكلفة ومختصين مدربين. في السابق
آلية عمل الكاميرا
قام الباحثون بإنشاء إصدار جديد من كاميرا الشم، التي تتكون الآن من حلقة من ضوء الأشعة فوق البنفسجية، وفلاتر وكاميرا. شبكة من الإنزيمات تتفاعل مع الإثانول بثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين، مما يؤدي إلى إنتاج النوع الفلوري المخفف من ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين، الذي تسجله الكاميرا. طريقة تحليل تصوير جديدة حسنت من حساسية النظام بحيث يمكن قياس تلك الكمية المنخفضة من الإثانول. تمت تجربة كاميرا الشم المحدثة على مجموعة من الذكور الذين لم يستهلكوا طعاما ولا شرابا، وكشفت الجهاز عن مستويات ضئيلة من الإيثانول في رائحة أنفاسهم. كشفت هذه النتائج أن كاميرا الشم تستطيع تصوير نطاق أوسع من مستويات المركبات العضوية المتطايرة مقارنة بالأجهزة السابقة، وأن براعتها قد تساعد أكثر في دراسة العلاقة بين الرائحة والمرض.
أداة الشم الحيوية
قام كوهجي ميتسوباياشي وزملاؤه بتطوير "أداة الشم الحيوية" التي كانت تقيس المركبات العضوية المتطايرة، مثل الأسيتون، ناتج من أيض الليبيدات. مؤخرا أكثر، تحدثوا عن الجيل الأول من كاميرا الشم، التي تستطيع تصوير انبعاثات الإثانول من جلد شخص ما أكثر من شرب الكحوليات، ولكن أراد الباحثون أن يحسنوا الأداة أكثر بحيث تستطيع كشف المستويات التشخيصية للمؤشرات الحيوية.
التقنية على مر العصور
كان الأطباء القدامى قبل قدوم التكنولوجيا الحديثة، يستخدمون رائحة النفس ورائحة الجسم من أجل تشخيص الأمراض. ولكن الأشخاص السليمين صحيا كذلك تنبعث منهم مركبات عضوية متطايرة ذات رائحة كريهة، ومستويات هذه المواد قد تختلف بناء على عوامل أخرى، مثل الجنس ومؤشر كتلة الجسم، لذلك فقد يكون التحليل معقدًا. مع مرور السنوات، لقد طور الباحثون أنواعا عديدة مختلفة من الأدوات للكشف عن المركبات العضوية المتطايرة، مثل الإيثانول، وهو مستقلب للميكروبيوم في الجسم البشري والذي بإمكانه أن يعطي دلالة عن مستويات الجلوكوز. ولكن الأنظمة الحالية للكشف عن المركبات العضوية المتطايرة عادة تتطلب عدة ضخمة ومكلفة ومختصين مدربين. في السابق
آلية عمل الكاميرا
قام الباحثون بإنشاء إصدار جديد من كاميرا الشم، التي تتكون الآن من حلقة من ضوء الأشعة فوق البنفسجية، وفلاتر وكاميرا. شبكة من الإنزيمات تتفاعل مع الإثانول بثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين، مما يؤدي إلى إنتاج النوع الفلوري المخفف من ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين، الذي تسجله الكاميرا. طريقة تحليل تصوير جديدة حسنت من حساسية النظام بحيث يمكن قياس تلك الكمية المنخفضة من الإثانول. تمت تجربة كاميرا الشم المحدثة على مجموعة من الذكور الذين لم يستهلكوا طعاما ولا شرابا، وكشفت الجهاز عن مستويات ضئيلة من الإيثانول في رائحة أنفاسهم. كشفت هذه النتائج أن كاميرا الشم تستطيع تصوير نطاق أوسع من مستويات المركبات العضوية المتطايرة مقارنة بالأجهزة السابقة، وأن براعتها قد تساعد أكثر في دراسة العلاقة بين الرائحة والمرض.
