العلماء يتمكنون من تتبع 17 مرض من عينة نَفَس واحدة

كتبت: يارا كمال

اخترع الباحثون جهاز يستطيع تتبع آثار 17 مرضًا مختلفًا عن طريق تحليل البنية الكيميائية لنَفَس شخص.

هذه ليست المرة الأولى التي يستخدم فيها العلماء نَفَس المريض في تحديد المرض، ولكنه الجهاز المنفرد الأول الذي يتحقق بدقة من عينة واحدة من وجود نطاق واسع من الأمراض من ضمنها الشلل الرعاش وسرطان الكلى.

كتب الفريق الذي قاده «حسام حايك»، من معهد تخنيون إسرائيل للتقنية، أنه في العصور  القديمة، تعلّم الأطباء تقييم مرضاهم من المركبات العضوية المتطايرة المنبعثة مع الزفير ضمن طرق أخرى مرتبطة بالأمراض. فعلى سبيل المثال، كان الأطباء يشمون بول وبراز النبلاء الرضّع يوميًا.

لكن قرر الفريق تطوير تلك الممارسة القديمة إلى جهاز يمكنه تحليل بصمة النفس (breathprint) للعديد من الأمراض.

عندما نخرج الزفير، ينبعث منّا مجموعة من الأشياء المختلفة – بالأساس النيتروجين وثاني أكسيد الكربون والأكسجين- ولكن هناك أيضًا أكثر من 100 نوع من العناصر الكيماوية المتطايرة تنبعث مع الزفير.

تعتمد كمية ونوع من المركبات العضوية المتطايرة المنبعثة من شخص معين على صحته، بمعنى أن تحليل تلك العناصر يمكنها أن تؤدي إلى تشخيص أمراض متنوعة، أو على الأقل تدفع الطبيب إلى التحقق من بقية الأعراض.

بالإضافة إلى ذلك، فإن دراسة النَفَس أسهل بكثير من تحليل بقية سوائل الجسم. كتب الفريق أنه بالنسبة لسوائل الجسم، فإن النَفَس المنبعث بالزفير هو أفيد وأسهل مصدر في الوصول إليه للمركبات العضوية المتطايرة لمراقبة الصحة والاضطرابات الجسدية.

لصنع الجهاز، صنع الفريق مصفوفة نانوية ذكية اصطناعيًا من أجهزة الاستشعار عالية التخصص من خلال تمشيط المركبات في نَفَس المريض لمعرفة إذا كانت تتطابق مع المركبات العضوية المتطايرة التي تُنسب عادة إلى أمراض مختلفة أم لا.

ثم اختبروا الجهاز على العديد من المرضى، اللذين كان بعضهم سليمًا و بعضهم مشخّص بإصابته بمرض بالفعل، للتأكد من مدى دقة الجهاز.

كتب الفريق أن إجمالي 2808 عينة نَفَس جُمع من 1404 شخص لديهم واحد من 17 نوعًا مختلفًا من الأمراض، من ضمن 3 فئات أساسية (أمراض سرطانية والتهابية وعصبية) ومن مجموعة لديها أمراض غير مرتبطة بالأمراض التي يكشف عنها الجهاز ومجموعة ضابطة من أشخاص أصحّاء.

توصل الباحثون إلى أن كل واحد من الـ17 مرض اللذين بحثوا عنهم لديه بصمة نَفَس مختلفة، أي كمية واتحاد مختلف من 13 مركبًا عضويًا متطايرًا، مما قد يسمح لهم بتحديد إذا كان المشارك مصاب بواحد من تلك الأمراض أم لا بدقة:

• سرطان الرئة.
• سرطن القولون والمستقيم.
• سرطان الرأس والعنق.
• سرطان المبيض.
• سرطان المثانة.
• سرطان البروستاتا.
• سرطان الكلى.
• سرطان المعدة.
• داء كرون.
• التهاب القولون التقرحي.
• متلازمة القولون العصبي.
• الشلل الرعاشي مجهول السبب.
• باركنسون غير النمطي.
• التصلب المتعدد.
• ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي.
• تسمم الحمل.
• مرض الكلى المزمن.

كما توصلت الدراسة إلى أن هذا الجهاز قد يحدد إصابة شخص بأكثر من مرض من تلك الأمراض.

المصدر:  sciencealert