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高靈敏相關！高精準(zhǔn)特性！光譜式呼氣分析儀研制獲突破進(jìn)展

2025-03-24 10:30:33來源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：光譜式呼氣分析儀閱讀量：13622

　　在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域充分發揮，呼氣分析技術(shù)因其無創(chuàng)、便捷和快速的顯著優(yōu)勢，日益受到廣大科研工作者關(guān)注同時。就在近日互動式宣講，中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所傳來喜訊，研究所的姜琛昱研究員在光譜式呼氣分析儀的研制方面取得了重要進(jìn)展模式，為醫(yī)療領(lǐng)域的未來發(fā)展注入了新的活力自動化。

　　呼氣分析作為一個有著深厚歷史底蘊(yùn)的領(lǐng)域，其起源可追溯至中醫(yī)“望高品質、聞不折不扣、問、切”中的“聞”診以及古希臘醫(yī)學(xué)資源優勢。近年來高效利用，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，呼氣分析技術(shù)得到了飛速提升估算，其在疾病診斷講理論、病情監(jiān)測等方面的應(yīng)用前景愈發(fā)廣闊。

　　據(jù)了解不要畏懼，到目前為止服務為一體，科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)人的呼出氣體中含有2000多種揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)。這些VOCs與疾病及代謝異常密切相關(guān)逐漸顯現，并經(jīng)過碳-13同位素全會精神、一氧化氮、甲烷以及氫氣等呼氣標(biāo)記物的檢測拓展基地，通過美國FDA認(rèn)證應(yīng)用于臨床實(shí)踐集中展示。然而，與目前已確定的2000多種VOCs相比體系流動性，大量的呼氣標(biāo)記物缺乏與疾病及健康狀態(tài)的相關(guān)性研究探索創新，成為呼氣分析進(jìn)入臨床應(yīng)用的重要難題。

　　為此方式之一，姜琛昱研究員及其團(tuán)隊(duì)一直致力于光譜式呼氣分析儀的研究與開發(fā)全面闡釋。此次研究中，他們聚焦于光腔衰蕩光譜技術(shù)(Cavity Ringdown Spectroscopy,CRDS)在呼氣標(biāo)記物高效數(shù)據(jù)獲取方面的影響因素競爭力所在。通過深入系統(tǒng)地分析引人註目，他們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)能夠精準(zhǔn)地捕捉到呼氣中特定標(biāo)記物的信息，為疾病的早期診斷提供了可能溝通機製。

　　在實(shí)驗(yàn)過程中好宣講，研究人員將目光鎖定重要的呼氣標(biāo)記物之一——丙酮。丙酮作為一種在人體呼氣中存在且與多種生理病理狀態(tài)相關(guān)的化合物領先水平，其濃度的變化往往能夠反映出人體的健康狀況。為了更高效地檢測丙酮雙重提升，團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)了輕量壓控諧振腔，并與新型多孔碳材料相結(jié)合事關全面，研制出CRDS呼出丙酮檢測系統(tǒng)表現明顯更佳。這一創(chuàng)新的設(shè)計(jì)不僅提高了對丙酮的檢測靈敏度，還解決了以往在呼氣標(biāo)記物檢測中存在的一些技術(shù)難題技術節能。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明指導，CRDS呼出丙酮檢測系統(tǒng)衰蕩信號測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差0.12%。響應(yīng)速度快國際要求，響應(yīng)時間僅為1秒流動性；丙酮的檢測極限144 ppb，檢測線性度0.99921競爭激烈。與檢測“金標(biāo)準(zhǔn)”GC-MS的進(jìn)行比較試驗(yàn)持續創新，相關(guān)系數(shù)為1.0025，儀器總質(zhì)量小于5.0 Kg空白區。各性能指標(biāo)顯著優(yōu)于前期研究工作協調機製，并在運(yùn)動管理、I型糖尿病監(jiān)測和酮癥診斷等臨床代謝的相關(guān)應(yīng)用中形勢，完成了2000余例呼氣樣本高靈敏實踐者、高精準(zhǔn)、實(shí)時在線檢測選擇適用。此次研究成果不僅展示了光腔衰蕩光譜技術(shù)在呼氣標(biāo)記物高效數(shù)據(jù)獲取中的潛力，還為未來的呼吸分析檢測提供了新的思路和方法設計。

　　隨著技術(shù)的不斷成熟和完善業務指導，光譜式呼氣分析儀有望在未來得到更廣泛的推廣和應(yīng)用。這不僅將大大提升醫(yī)療診斷的效率和準(zhǔn)確性優化程度，還將為廣大患者帶來更加便捷和舒適的體驗(yàn)積極性。同時，它也將為醫(yī)療科技的發(fā)展開辟新的研究方向不斷豐富，推動整個行業(yè)的進(jìn)步實施體系。

　　素材來源：中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所

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