0:00:06.792,0:00:11.725
چگونه است که یک نفس سنج[br]می‌تواند میزان الکل خون فردی را،

0:00:11.725,0:00:16.341
ساعت‌ها پس از مصرف آخرین گیلاسش،[br]تنها بر پایه تنفس تعیین کند؟

0:00:16.341,0:00:20.891
نفسی که بیرون می‌دهیم می‌تواند شاملِ[br]مقدار کمی از صدها، شاید هم هزاران،

0:00:20.891,0:00:23.351
ترکیبات آلی فرار باشد:

0:00:23.351,0:00:27.835
مولکول‌های کوچکی که آن‌قدر سبک باشند[br]تا بتوانند مانند گاز‌ها حرکت کنند.

0:00:27.835,0:00:32.434
یکی از آن‌ها ِاتانول است،[br]که در مشروبات الکلی مصرف می‌شود.

0:00:32.434,0:00:36.409
که از طریق جریان خون تا گویچه‌های[br]کوچک هوای داخل شش‌ها حرکت می‌کند،

0:00:36.409,0:00:41.148
و با میزان ۲,۰۰۰ برابر[br]تمرکز کمتر در هوای بازدم،

0:00:41.148,0:00:43.413
به‌طور متوسط، نسبت به جریان خون.

0:00:43.413,0:00:45.815
وقتی کسی در یک نفس سنج می‌دمد،

0:00:45.815,0:00:49.865
اِتانول موجود در بازدم[br]از یک محفظه واکنشی عبور می‌کند.

0:00:49.865,0:00:53.893
آنجا، به مولکولی دیگر تبدیل می‌شود،[br]که نامش استیک اسید است،

0:00:53.893,0:00:58.907
این در یک راکتور خاص که در طول واکنش[br]جریان الکتریکی ایجاد می‌کند، انجام می‌شود.

0:00:58.907,0:01:02.025
میزان جریان، نشان‌دهنده مقدار اِتانول

0:01:02.025,0:01:05.754
در نمونه هوا، و به همین صورت در خون است.

0:01:05.754,0:01:08.934
علاوه بر ترکیبات فرار آلی مانند اِتانول

0:01:08.934,0:01:11.040
ما غذا و نوشیدنی هم مصرف می‌کنیم،

0:01:11.040,0:01:14.884
فرایند بیوشیمیایی سلول‌های ما[br]خیلی‌های دیگر را هم تولید می‌کند.

0:01:14.884,0:01:18.474
و وقتی چیزی این فرآیند‌ها را[br]مختل می‌کند، مثل بیماری،

0:01:18.474,0:01:21.764
مجموعه ترکیبات آلی فرار در تنفس

0:01:21.764,0:01:23.624
هم ممکن است تغییر کنند.

0:01:23.624,0:01:27.604
پس آیا ممکن است بتوانیم بیماری‌ها را[br]با تحلیل تنفس شخص تشخیص دهیم،

0:01:27.604,0:01:30.401
بدون نیاز به استفاده از[br]ابزار‌های تشخیصی تهاجمی

0:01:30.401,0:01:34.054
مانند نمونه‌برداری، خون‌گیری،[br]و عکس‌برداری با اشعه؟

0:01:34.054,0:01:35.827
از دید نظری، بله،

0:01:35.827,0:01:40.717
اما آزمایش برای بیماری،[br]از آزمایش الکل خیلی پیچیده‌تر است.

0:01:40.717,0:01:42.337
برای تشخیص بیماری،

0:01:42.337,0:01:46.803
محققین باید به مجموعه‌ای از[br]ده‌ها ترکیب در تنفس توجه کنند.

0:01:46.803,0:01:49.633
هر بیماری ممکن است در برخی از این ترکیبات

0:01:49.633,0:01:54.333
افزایش یا کاهش تراکم ایجاد کند،[br]و بقیه ممکن است تغییری نکنند —

0:01:54.333,0:01:57.616
مشخصات آن احتمالاً[br]برای هر بیماری متفاوت است،

0:01:57.616,0:02:01.493
و حتی می‌تواند در مراحل مختلفِ[br]همان بیماری هم متفاوت باشد.

0:02:01.493,0:02:05.283
برای مثال، سرطان‌ها جزوِ[br]انتخاب‌هایی هستند که بیشترین تحقیقات

0:02:05.283,0:02:07.933
در تشخیص، توسط نفس سنج رویشان انجام‌شده.

0:02:07.933,0:02:10.933
یکی از تغییرات زیست‌شیمیایی[br]که غده‌ها ایجاد می‌کنند

0:02:10.933,0:02:14.405
افزایشی زیاد در فرآیند تولید انرژی است

0:02:14.405,0:02:16.505
که گلیکولیز نامیده می‌شود.

0:02:16.505,0:02:18.415
و به نام «اثر واربورگ» شناخته می‌شود،

0:02:18.415,0:02:24.169
این افزایش در گلیکولیز منجر به[br]افزایش متابولیت‌هایی مانند لاکتیت می‌شود

0:02:24.169,0:02:28.339
که در نتیجه خودش باعث زنجیره‌ای از[br]فرآیند‌های سوخت‌وساز می‌گردد

0:02:28.339,0:02:31.790
و نهایتاً باعث تغییر ترکیبات بازدم می‌شود،

0:02:31.790,0:02:36.325
احتمالاً شامل افزایش میزان ترکیبات فراری

0:02:36.325,0:02:38.748
مانند دی‌متیل سولفاید.

0:02:38.748,0:02:43.285
اما اثر واربورگ تنها یکی از نشان‌دهنده‌های[br]احتمالی فعالیت‌های سرطانی است،

0:02:43.285,0:02:47.303
و نوع سرطان را مشخص نمی‌کند.

0:02:47.303,0:02:51.165
نشانگر‌های خیلی بیشتری[br]برای تشخیص لازم است.

0:02:51.165,0:02:52.971
برای یافتن این تفاوت‌های ناچیز،

0:02:52.971,0:02:55.841
محققان، تنفس افراد سالم را

0:02:55.841,0:02:59.011
با تنفس افرادی که بیماری خاصی دارند

0:02:59.011,0:03:02.361
با استفاده از مشخصاتِ[br]صدها نمونه تنفسی مقایسه می‌کنند.

0:03:02.361,0:03:06.091
این تحلیل پیچیده اساساً به

0:03:06.091,0:03:10.151
انواع دیگری از حسگر‌ها،[br]نسبت به نفس سنج الکل نیاز دارند.

0:03:10.151,0:03:12.204
که چند نوع از آن‌ها توسعه یافته است.

0:03:12.204,0:03:15.071
بعضی در بین هر کدام از ترکیبات،

0:03:15.071,0:03:19.141
با مشاهده حرکتشان در میانِ[br]میدان‌های الکتریکی تفاوت قائل می‌شوند.

0:03:19.141,0:03:22.791
بقیه، از آرایه‌ای از مقاومت‌های ساخته شده[br]توسط مواد مختلف استفاده می‌کنند

0:03:22.791,0:03:26.621
که هر کدام میزان مقاومتش[br]در برخورد با میزان متفاوتی

0:03:26.621,0:03:29.161
از ترکیبات آلی فرار تغییر می‌کند.

0:03:29.161,0:03:30.937
چالش‌های دیگری هم وجود دارند.

0:03:30.937,0:03:34.867
این مواد در مقادیر بسیار کمی موجودند —

0:03:34.867,0:03:37.207
معمولاً در ابعاد یک در میلیون،

0:03:37.207,0:03:40.397
خیلی کمتر از میزان اتانول موجود در تنفس.

0:03:40.397,0:03:44.287
سطوح ترکیبات ممکن است تحت تأثیرِ[br]چیز‌های دیگری غیر از بیماری قرار گیرد،

0:03:44.287,0:03:48.687
مثلاً سن، جنسیت، تغذیه و شیوه زندگی.

0:03:48.687,0:03:50.056
نهایتاً، این مسئله وجود دارد

0:03:50.056,0:03:52.667
که تشخیص دهیم کدام ترکیب در نمونه

0:03:52.667,0:03:54.657
در بدن بیمار تولید شده

0:03:54.657,0:03:57.047
و اینکه کدام از محیط اطراف تنفس شده

0:03:57.047,0:03:59.287
در همان زمان آزمایش.

0:03:59.287,0:04:03.657
به خاطر این مشکلات،[br]نفس سنج هنوز کاملاً آماده نیست.

0:04:03.657,0:04:06.758
اما آزمایش‌های اولیه کلینیکی[br]در سرطان‌های ریه، روده بزرگ،

0:04:06.758,0:04:10.589
و دیگر سرطان‌ها نتایج مثبتی داشته است.

0:04:10.589,0:04:16.629
یک روز، تشخیص زودهنگام سرطان[br]شاید به‌راحتی فوت کردن باشد.[br]