2025年一季度,全球科研機構與企業持續傳來新進展,針對肺癌、間質性肺病、胰腺癌、肺結核和阿爾茲海默癥的新生物標志物研究,以及結合檢測犬和AI的癌癥篩查方法,都為呼氣檢測技術的發展提供了新的思路和方法。
這些進展不僅提高了呼氣檢測的準確性和效率,還拓展了其在疾病診斷和生物標志物研究中的應用范圍,推動著呼氣檢測向臨床實踐加速邁進。
動態1
活動性肺結核患者呼氣中發現新的揮發性有機化合物
nature子刊《Scientific?。遥澹穑铮颍簦蟆房l重要成果:通過氣相色譜-質譜法(GC-MS)技術分析人類呼出的氣體,確定了8種揮發性有機化合物?。ǎ郑希茫螅?,可將活動性結核病(TB)與耐多藥結核病 (MDR-TB) 和非結核病患者區分開來。其中,鄰傘花烴(o-Cymene)是首次發現的新型生物標志物。
該項研究,為肺結核的非侵入性診斷提供了新的生物標志物,助力未來開發更快速、準確的診斷工具,有望將傳統數周的診斷周期縮短至數小時,減少治療延誤和疾病傳播,對遏制全球每140萬結核相關死亡具有重要意義。
動態2
國家呼吸醫學中心呼氣VOC實現肺結節良惡性鑒別
基于3190例肺結節患者隊列(惡性1715例/良性1475例),通過微型氣相色譜儀(μGC-μPID)檢測15種呼氣VOCs,構建良惡性鑒別模型。外部驗證顯示AUC達83%,陰性預測值96%,對早期肺癌AJCC分期IA1/IA2的靈敏度達到了100%,對IA3分期的靈敏度為94.7%,可有效發現早期肺癌。
動態3
英國胰腺癌協會公布胰腺癌呼氣檢測進展
由倫敦帝國理工學院團隊開發的呼氣檢測儀,通過分析患者呼出氣體中的VOCs,可區分胰腺癌患者與健康人。目前,該呼氣測試正在約700名胰腺癌患者和非患者中進行測試。下一步將對超過6000人進行測試,以確保其在真實臨床環境中的準確性。
據悉,胰腺癌是生存率最低的常見癌癥,超過50%的患者確診后3個月內死亡,導致80%的患者確診時已晚期,過去50年該病生存率幾乎未改善,亟需創新診斷工具。呼氣VOC檢測有望成為早期檢測胰腺癌的突破性工具,可能進入英國國家醫療服務體系(NHS)中,顯著提高診斷速度和效率。
動態4
呼氣VOCs可作為MDA5-ILD生物標志物
最新發現5種呼氣VOCs標志物(環己酮、壬醛等),基于這5種VOCs結合臨床指標構建的MDA5-ILD診斷模型,準確率達84.6%,較傳統臨床指標模型提升近10%,AUC從0.70提升至0.93。研究首次證實1,3-戊二烯(關聯代謝失衡)和3-甲基十一烷(反映氧化應激)與疾病嚴重度相關,可實時評估高致死性間質性肺病進展。該技術突破抗體檢測假陽性/影像滯后瓶頸,為基層提供無創、動態監測方案,助力"6個月高危期"精準干預。
動態5
呼氣代謝組學+AI:慢性病管理的新范式
《ACS Omega》上的一篇綜述文章指出,呼氣檢測行業在技術創新和應用拓展方面取得了顯著進展:電化學傳感技術在呼氣檢測中的應用日益廣泛。通過將化學反應轉化為電信號,電化學傳感器能夠精確檢測呼氣中的?。郑希茫?;人工智能(AI)的引入進一步提升了呼氣檢測的優勢,通過機器學習和深度學習算法,AI 可分析復雜的?。郑希茫蟆祿R別疾病相關的生物標志物,并提供更準確的診斷結果。
呼氣代謝組學正通過電化學傳感與AI的深度融合,塑造慢性疾病診療的新范式。從實驗室到臨床,特別對慢性腎病 (CKD)、慢性阻塞性肺病?。ǎ茫希校模『头伟ǎ蹋茫┑嚷约膊?,可提升診斷效率,為慢病干預贏得寶貴時間窗。
動態6
MCI呼氣無創篩查,模型性能超越血液檢測
研究基于481例樣本(240例MCI/241例正常),通過呼氣檢測鎖定8種VOCs標志物(含甲苯、對二甲苯),構建MCI診斷模型AUC達0.84,顯著優于血液標志物模型(AUC 0.77)。技術3分鐘采樣、12分鐘出結果,可捕捉脂質過氧化等AD病理信號,推動診斷窗口前移至無癥狀期。成果為全球6900萬MCI患者提供社區級篩查工具,已啟動多中心驗證,助力阿爾茲海默?。⒃绾Y-干預"閉環管理。
動態7
呼氣VOC檢測阻塞性睡眠呼吸暫?!。ǎ希樱粒┑臐摿?/p>
《Metabolites》雜志發布了一項關于呼氣VOC檢測阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)潛力的研究。OSA是一種常見的睡眠障礙,與肥胖、心血管疾病和認知功能障礙等健康問題相關。傳統診斷方法(如多導睡眠監測)準確但耗時且成本高。
研究發現,乙醛與OSA嚴重程度的關鍵指標低通氣指數(AHI)密切相關,可作為潛在生物標志物用于區分OSA患者和健康人群。
動態8
AI+犬類嗅覺:無創多癌種篩查新突破
nature子刊《Scientific?。遥澹穑铮颍簦蟆芬豁椙罢靶噪p盲研究研究表明,通過訓練檢測犬識別呼氣樣本中的揮發性有機化合物(VOC)標志物,并結合人工智能(AI)算法分析,在1386例臨床樣本評估乳腺癌、肺癌、結直腸癌和前列腺癌4種常見癌癥的篩查性能,結果體現出了高靈敏度與特異性?:總體靈敏度為93.9%,特異性為94.3%,早期癌癥(0-2期)檢測靈敏度高達94.8%。
值得注意的是,該技術對其他14種未訓練的癌種仍保持81.8%的敏感性。生物感知與人工智能的跨界融合,為泛癌種早篩提供了全新可能。
參考文獻
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2.https://mp.weixin.qq.com/s/LnPhBjcKuditpLzySjAULQ
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5.https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11822511/
6.https://doi.org/10.1177/13872877251319553
7.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39852385/
8.https://www.nature.com/articles/s41598-024-79383-2
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