Otom, že dech prozradí mnohé o dějích právě probíhajících v organismu, ví své každý, kdo po dechové zkoušce musel odevzdat řidičský průkaz. Laserový spektrometr, na kterém pracují vědci z University of Colorado, dokáže z vydechovaných molekul vyčíst mnohem víc než jen obsah alkoholu v krvi. Například to, že pacient je diabetik či má potíže s játry. Dokáže dokonce odhalit rakovinu. Vlastní nápad není žádnou novinkou, ovšem dřívější detektory nevynikaly přesností ani spolehlivostí. Princip přístroje je zdánlivě jednoduchý. Vydechovaný vzduch se vede od úst vyšetřované osoby přes ventily a regulátory tlaku do nádoby, kterou prochází laserový paprsek. Soustava zrcadel paprsek odráží tam a zpět po dobu nutnou k tomu, aby došlo k interakci s každou molekulou obsaženou v jednom výdechu, uvádí zpráva agentury Reuters s odvoláním na studii otištěnou ve specializovaném časopise Optics Express.
Molekulární stopy vedou k nemocnému orgánu Nyní přijde na řadu citlivý spektrometr. Ve vydechovaném vzduchu jsou vždy kromě očekávaných „spalin“ typu oxid uhličitý také stopová množství látek, které mohou být produktem patologických procesů. „Doposud vědci v lidském dechu identifikovali přes tisíc různých sloučenin,“ uvádí se ve studii vypracované čtyřčlenným týmem vedeným doktorem Jun Ye. Každá molekula specifickým způsobem změní laserový paprsek. To, které frekvence se pohltí, vypovídá o složení vzorku.
Důvod přítomnosti mnoha látek a výše jejich koncentrace zatím není objasněn. Z některých „značek“ však už vědci umějí vyčíst zprávu o abnormální funkci určitého orgánu.
Například astmatici vydechují nezvykle mnoho oxidu dusného, diabetici zase více acetonu. Vyšší podíl čpavku svědčí o selhání ledvin, v případě, že přístroj naměří znatelně více metalaminu, jsou v nepořádku játra. Přístroj samozřejmě pozná i kuřáky, ty prozradí zvýšená hladina oxidu uhelnatého.
Dýchejte, vyšetřuji! Každý výdech na nás mnoho prozradí. Co jsme pili, jedli, jestli kouříme a také jaké nemoci v nás hlodají. O využití těchto stop se vědci již dlouho snaží, ovšem chyběly přístroje, které zvládnou dostatečně rychle analyzovat složení vydechnutého vzduchu.
1 zdroj laserového záření 2 laserový paprsek 3 nádoba, kde dochází k interakci paprsku s molekulami 4 cylindrické čočky
5 difrakční mřížka 6 zobrazovací čočky 7 kamera s vysokou rozlišovací schopností 8 počítač zpracovává informace naměřené kamerou
9 ovládač tlaku 10 ventil 11 kalibrační plyn 12 dusík
Aparatura vyvinutá na Univerzity of Colorado dokáže díky citlivému spektrografu najít zastoupení důležitých indikátorů a zobrazit je. Pokud pacientův dech například obsahuje hodně amoniaku, mohou se lékaři rovnou pustit do vyšetřování ledvin. Nadměrné množství acetonu zase jasně ukazuje na cukrovku.
Supercitlivý indikátor s mezerami Některé typy rakoviny odhalí vycvičený pes lépe než nejmodernější přístroje. Psí čenich si však neporadí s rakovinou plic.
Charakteristicky pozměněné spektrum vypovídá o tom, jaké molekuly vzorek obsahuje
