周辉-呼出气体中VOCs检测在疾病早期筛查中的应用课件.ppt
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1、呼出气体中VOCs检测在疾病早期筛查中的应用 周辉 研究员北京大学医学部1PPT课件呼出气体检测背景 在中国古时候人们已认识到,人的尿液中逸出的气体或呼吸产生的气味可以帮助诊断疾病 传统中医的“闻”,指听声音和闻口气腐臭味腐臭味胃热所致,多为口腔、消化道病人胃热所致,多为口腔、消化道病人;酸馊味酸馊味进食过多,消化不良进食过多,消化不良;腥臭味腥臭味肺脓肿、支气管扩张合并感染等;肺脓肿、支气管扩张合并感染等;尿臊味尿臊味肾功能衰竭,不能正常排泄废物;肾功能衰竭,不能正常排泄废物;烂苹果味烂苹果味多半患有糖尿病;多半患有糖尿病;烤面包味烤面包味斑疹伤寒患者;斑疹伤寒患者;鼠臭味鼠臭味肝脏有病,多
2、见于肝功能严重损害病人;肝脏有病,多见于肝功能严重损害病人;大蒜味大蒜味有机磷农药中毒,误服灭鼠药磷化锌者;有机磷农药中毒,误服灭鼠药磷化锌者;灰尘味灰尘味严重的营养失调;严重的营养失调;2PPT课件20世纪60年代,开始探索用现代分析仪器来代替具有精密化学测量功能的人体感官,对人体产生的气体 或气味进行分析鉴定呼出气体检测背景 气体成分气体成分%氮气氮气氧气氧气二氧化碳二氧化碳水蒸气水蒸气其它其它吸入气体%78210.030.010.96呼出气体%7816.44.630.030.94种类非常多的离子、代谢产物以及腺苷、ATP、氨、过氧化氢、前列腺素、乳酸、氧化氮、多肽以及细胞因子等众多分子3
3、PPT课件每个人所呼出的气体中都含有水蒸气和二氧化碳等空气成份,但其他成份却不尽相同 有人认为每个人呼出的化合物和人类的指纹一样是独一无二各种内源性的代谢物组合,可以作为 生物标志物,反应人体的健康状况,从而应用于疾病的早期筛查呼出气体检测背景 4PPT课件呼出气体中的可挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)1971年,Pauling等首次提出了人体呼出气体中存在VOCs目前,已经发现呼出气体中存在上千种VOCs,其中大多数浓度在皮摩尔(10-12 molL)或ppt(partsper-trillion)级其中一部分VOCs被认为是与疾病紧密相关的 VO
4、Cs来源主要有两个方面:1)通过呼吸系统吸入的或通过皮肤吸收的外源性VOCs 2)体内各种生物化学过程产生的内源性VOCs。5PPT课件细胞在维持细胞膜完整性、能量代谢的过程中以及氧化应激反应产生的内源性VOCs,是疾病诊断检测的目标。u不饱和脂肪酸的脂质过氧化可生成烷烃u脂质过氧化的乙酰乙酸盐去碳酸基过程可产生丙酮u胆固醇的合成过程中会由乙酰辅酶A产生异戊二烯等u细胞色素P450混合酶系统可将代谢产物如烷烃类和单甲基烷烃类氧化成醇 u肺癌患者中,由于细胞色素P450混合酶系统以及编码该酶的多家族基因的改变,会导致氧化应激的代谢产物如烷烃类和单甲基烷烃类的降解,改变人体的VOCs组成6PPT课
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