Đã có thể xét nghiệm 8 loại ung thư và 9 bệnh khác chỉ bằng một hơi thở

Mới đây, một nhóm các nhà khoa học đến từ Viện Công nghệ Technion, Israel đã phát minh ra một thiết bị xét nghiệm hơi thở. Nó cho phép phát hiện ra dấu vết của 17 loại bệnh khác nhau.

Sử dụng một cảm biến công nghệ nano, thiết bị mới được coi là một bước đột phá. Mặc dù ý tưởng không mới, đây là thiết bị xét nghiệm hơi thở đầu tiên và duy nhất có khả năng phân biệt một dải bệnh rộng: từ ung thư, các bệnh viêm nhiễm đến một loại bệnh thần kinh như Parkinson.

Từ thời cổ đại, khoảng 400 năm trước Công Nguyên, các nhà y thuật đã học được cách chẩn bệnh bằng mùi của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (Volatile Organic Compounds- VOC), nhận diện qua hơi thở, hoặc thậm chí là chất thải hàng ngày của người bệnh.

"Ví dụ, phân và nước tiểu của những đứa trẻ sinh ra trong gia đình quý tộc đã được ngửi hàng ngày bởi các y sĩ", nhóm nghiên cứu viết trong báo cáo.

Nhìn lại cách thức đó tại thời điểm hiện tại, nó hẳn đã trở nên vô cùng thủ công và lỗi thời. Thế nhưng, nguyên lý nhận diện bệnh tật thông qua các hợp chất VOC thì vẫn còn nguyên giá trị. Nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Technion-Israel vì thế muốn cải tiến phương pháp thực hiện nó. Họ đã tạo ra một thiết bị có khả năng tìm kiếm những "dấu chân của bệnh tật" trong hơi thở.

Trái với những điều đơn giản mọi người thường nghĩ: Khi thở, chúng ta không chỉ hít vào khí oxy và thở ra khí cacbonic. Hỗn hợp không khí sẽ bao gồm một phần lớn nitơ mà ít người để ý. Thêm vào đó là hơn 100 hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOC luôn lưu thông ra vào đường hô hấp của bạn.

Số lượng và thành phần các hợp chất VOC thở ra phụ thuộc vào sức khỏe của mỗi người. Điều đó có nghĩa là bằng cách phân tích chúng, các bác sĩ sẽ có được một cơ sở để chẩn đoán bệnh tật. Hoặc ít nhất, đó cũng là một dấu hiệu cảnh báo ban đầu cho thấy bạn cần phải làm các xét nghiệm tiếp theo.

Nói vậy bởi phân tích hơi thở là cách dễ dàng hơn nhiều so với phân tích các loại dịch cơ thể khác, bao gồm nhiều phương pháp xét nghiệm phổ biến mà bạn hay gặp: từ xét nghiệm máu, nước tiểu cho tới sinh thiết dịch. Nhóm nghiên cứu viết trong báo cáo:

"Trong các hình thức dịch tiết cơ thể, hơi thở là nguồn các hợp chất VOC mà chúng ta dễ dàng kiểm tra nhất nếu muốn theo dõi tình trạng sức khỏe và những rối loạn trong cơ thể. Lý do bởi vì hơi thở có thể được thu thập rất dễ dàng và thông qua biện pháp tiếp cận không xâm lấn".

Để chế tạo được thiết bị, nhóm nghiên cứu đã phải tạo ra một cảm biến khí có độ phân giải rất cao và phải đặc biệt nhạy. Nó có khả năng phát hiện các hợp chất VOC với nồng độ thấp, để chỉ ra hợp chất nào trong hơi thở sẽ tương ứng với các bệnh nào.

Thiết bị với cảm biến này đã được đưa vào thử nghiệm trong một nhóm bệnh nhân lớn. Tổng cộng có 2.808 mẫu hơi thở được thu thập từ 1.404 đối tượng. Trong nhóm đối tượng này, có những người hoàn toàn khỏe mạnh và cả những người mắc một trong số 17 loại bệnh khác nhau.

Chúng được phân thành 3 loại chính là ung thư, bệnh thần kinh và bệnh viêm nhiễm. Một nhóm đặc biệt khác bên ngoài là các bệnh không xếp loại. Và dĩ nhiên, có một nhóm người khỏe mạnh hoàn toàn như đã nói.

Kết quả, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy rằng mỗi một trong 17 loại bệnh đều để lại một "dấu chân" đặc trưng của chúng trong hơi thở người mắc. Nó bao gồm 13 loại hợp chất hữu cơ dễ bay hơi khác nhau, kết hợp theo những tỷ lệ riêng biệt.

Phép đo, vì vậy, có thể xác định một cách chính xác xem một ai đó có mắc một trong 17 căn bệnh hay không. Trong đó bao gồm 8 loại ung thư: ung thư phổi, đại trực tràng, ung thư vùng đầu cổ, buồng trứng, bàng quang, tuyến tiền liệt, thận và dạ dày.

Ngoài ra, 9 căn bệnh khác mà thiết bị xét nghiệm hơi thở có thể phát hiện là: bệnh Crohn, viêm loét đại tràng, hội chứng ruột kích thích, parkinson vô căn, parkinson không điển hình, đa xơ cứng, tăng huyết áp động mạch phổ, tiền sản giật và bệnh thận mãn tính.

Các nhà nghiên cứu nói rằng thiết bị cũng có khả năng phát hiện tập hợp nhiều bệnh trên cùng một bệnh nhân, thậm chí đó là một căn bệnh đã xảy ra trước đây nhưng dấu vết còn lưu lại trong hơi thở.

Tất nhiên, với một thiết bị chẩn đoán y tế mang tính đột phá thế này thì đây mới chỉ là một thử nghiệm bước đầu. Các nhà nghiên cứu sẽ phải tiếp tục làm việc nếu muốn cho ra một thiết bị chính xác hơn nữa, chẩn đoán được nhiều bệnh hơn nữa.