WEBVTT

00:00:06.792 --> 00:00:11.725
چگونه است که یک نفس سنج
می‌تواند میزان الکل خون فردی را،

00:00:11.725 --> 00:00:16.341
ساعت‌ها پس از مصرف آخرین گیلاسش،
تنها بر پایه تنفس تعیین کند؟

NOTE Paragraph

00:00:16.341 --> 00:00:20.891
نفسی که بیرون می‌دهیم می‌تواند شاملِ
مقدار کمی از صدها، شاید هم هزاران،

00:00:20.891 --> 00:00:23.351
ترکیبات آلی فرار باشد:

00:00:23.351 --> 00:00:27.835
مولکول‌های کوچکی که آن‌قدر سبک باشند
تا بتوانند مانند گاز‌ها حرکت کنند.

00:00:27.835 --> 00:00:32.434
یکی از آن‌ها ِاتانول است،
که در مشروبات الکلی مصرف می‌شود.

00:00:32.434 --> 00:00:36.409
که از طریق جریان خون تا گویچه‌های
کوچک هوای داخل شش‌ها حرکت می‌کند،

00:00:36.409 --> 00:00:41.148
و با میزان ۲,۰۰۰ برابر
تمرکز کمتر در هوای بازدم،

00:00:41.148 --> 00:00:43.413
به‌طور متوسط، نسبت به جریان خون.

NOTE Paragraph

00:00:43.413 --> 00:00:45.815
وقتی کسی در یک نفس سنج می‌دمد،

00:00:45.815 --> 00:00:49.865
اِتانول موجود در بازدم
از یک محفظه واکنشی عبور می‌کند.

00:00:49.865 --> 00:00:53.893
آنجا، به مولکولی دیگر تبدیل می‌شود،
که نامش استیک اسید است،

00:00:53.893 --> 00:00:58.907
این در یک راکتور خاص که در طول واکنش
جریان الکتریکی ایجاد می‌کند، انجام می‌شود.

00:00:58.907 --> 00:01:02.025
میزان جریان، نشان‌دهنده مقدار اِتانول

00:01:02.025 --> 00:01:05.754
در نمونه هوا، و به همین صورت در خون است.

NOTE Paragraph

00:01:05.754 --> 00:01:08.934
علاوه بر ترکیبات فرار آلی مانند اِتانول

00:01:08.934 --> 00:01:11.040
ما غذا و نوشیدنی هم مصرف می‌کنیم،

00:01:11.040 --> 00:01:14.884
فرایند بیوشیمیایی سلول‌های ما
خیلی‌های دیگر را هم تولید می‌کند.

00:01:14.884 --> 00:01:18.474
و وقتی چیزی این فرآیند‌ها را
مختل می‌کند، مثل بیماری،

00:01:18.474 --> 00:01:21.764
مجموعه ترکیبات آلی فرار در تنفس

00:01:21.764 --> 00:01:23.624
هم ممکن است تغییر کنند.

00:01:23.624 --> 00:01:27.604
پس آیا ممکن است بتوانیم بیماری‌ها را
با تحلیل تنفس شخص تشخیص دهیم،

00:01:27.604 --> 00:01:30.401
بدون نیاز به استفاده از
ابزار‌های تشخیصی تهاجمی

00:01:30.401 --> 00:01:34.054
مانند نمونه‌برداری، خون‌گیری،
و عکس‌برداری با اشعه؟

NOTE Paragraph

00:01:34.054 --> 00:01:35.827
از دید نظری، بله،

00:01:35.827 --> 00:01:40.717
اما آزمایش برای بیماری،
از آزمایش الکل خیلی پیچیده‌تر است.

00:01:40.717 --> 00:01:42.337
برای تشخیص بیماری،

00:01:42.337 --> 00:01:46.803
محققین باید به مجموعه‌ای از
ده‌ها ترکیب در تنفس توجه کنند.

00:01:46.803 --> 00:01:49.633
هر بیماری ممکن است در برخی از این ترکیبات

00:01:49.633 --> 00:01:54.333
افزایش یا کاهش تراکم ایجاد کند،
و بقیه ممکن است تغییری نکنند —

00:01:54.333 --> 00:01:57.616
مشخصات آن احتمالاً
برای هر بیماری متفاوت است،

00:01:57.616 --> 00:02:01.493
و حتی می‌تواند در مراحل مختلفِ
همان بیماری هم متفاوت باشد.

NOTE Paragraph

00:02:01.493 --> 00:02:05.283
برای مثال، سرطان‌ها جزوِ
انتخاب‌هایی هستند که بیشترین تحقیقات

00:02:05.283 --> 00:02:07.933
در تشخیص، توسط نفس سنج رویشان انجام‌شده.

00:02:07.933 --> 00:02:10.933
یکی از تغییرات زیست‌شیمیایی
که غده‌ها ایجاد می‌کنند

00:02:10.933 --> 00:02:14.405
افزایشی زیاد در فرآیند تولید انرژی است

00:02:14.405 --> 00:02:16.505
که گلیکولیز نامیده می‌شود.

00:02:16.505 --> 00:02:18.415
و به نام «اثر واربورگ» شناخته می‌شود،

00:02:18.415 --> 00:02:24.169
این افزایش در گلیکولیز منجر به
افزایش متابولیت‌هایی مانند لاکتیت می‌شود

00:02:24.169 --> 00:02:28.339
که در نتیجه خودش باعث زنجیره‌ای از
فرآیند‌های سوخت‌وساز می‌گردد

00:02:28.339 --> 00:02:31.790
و نهایتاً باعث تغییر ترکیبات بازدم می‌شود،

00:02:31.790 --> 00:02:36.325
احتمالاً شامل افزایش میزان ترکیبات فراری

00:02:36.325 --> 00:02:38.748
مانند دی‌متیل سولفاید.

00:02:38.748 --> 00:02:43.285
اما اثر واربورگ تنها یکی از نشان‌دهنده‌های
احتمالی فعالیت‌های سرطانی است،

00:02:43.285 --> 00:02:47.303
و نوع سرطان را مشخص نمی‌کند.

00:02:47.303 --> 00:02:51.165
نشانگر‌های خیلی بیشتری
برای تشخیص لازم است.

NOTE Paragraph

00:02:51.165 --> 00:02:52.971
برای یافتن این تفاوت‌های ناچیز،

00:02:52.971 --> 00:02:55.841
محققان، تنفس افراد سالم را

00:02:55.841 --> 00:02:59.011
با تنفس افرادی که بیماری خاصی دارند

00:02:59.011 --> 00:03:02.361
با استفاده از مشخصاتِ
صدها نمونه تنفسی مقایسه می‌کنند.

00:03:02.361 --> 00:03:06.091
این تحلیل پیچیده اساساً به

00:03:06.091 --> 00:03:10.151
انواع دیگری از حسگر‌ها،
نسبت به نفس سنج الکل نیاز دارند.

00:03:10.151 --> 00:03:12.204
که چند نوع از آن‌ها توسعه یافته است.

00:03:12.204 --> 00:03:15.071
بعضی در بین هر کدام از ترکیبات،

00:03:15.071 --> 00:03:19.141
با مشاهده حرکتشان در میانِ
میدان‌های الکتریکی تفاوت قائل می‌شوند.

00:03:19.141 --> 00:03:22.791
بقیه، از آرایه‌ای از مقاومت‌های ساخته شده
توسط مواد مختلف استفاده می‌کنند

00:03:22.791 --> 00:03:26.621
که هر کدام میزان مقاومتش
در برخورد با میزان متفاوتی

00:03:26.621 --> 00:03:29.161
از ترکیبات آلی فرار تغییر می‌کند.

NOTE Paragraph

00:03:29.161 --> 00:03:30.937
چالش‌های دیگری هم وجود دارند.

00:03:30.937 --> 00:03:34.867
این مواد در مقادیر بسیار کمی موجودند —

00:03:34.867 --> 00:03:37.207
معمولاً در ابعاد یک در میلیون،

00:03:37.207 --> 00:03:40.397
خیلی کمتر از میزان اتانول موجود در تنفس.

00:03:40.397 --> 00:03:44.287
سطوح ترکیبات ممکن است تحت تأثیرِ
چیز‌های دیگری غیر از بیماری قرار گیرد،

00:03:44.287 --> 00:03:48.687
مثلاً سن، جنسیت، تغذیه و شیوه زندگی.

00:03:48.687 --> 00:03:50.056
نهایتاً، این مسئله وجود دارد

00:03:50.056 --> 00:03:52.667
که تشخیص دهیم کدام ترکیب در نمونه

00:03:52.667 --> 00:03:54.657
در بدن بیمار تولید شده

00:03:54.657 --> 00:03:57.047
و اینکه کدام از محیط اطراف تنفس شده

00:03:57.047 --> 00:03:59.287
در همان زمان آزمایش.

NOTE Paragraph

00:03:59.287 --> 00:04:03.657
به خاطر این مشکلات،
نفس سنج هنوز کاملاً آماده نیست.

00:04:03.657 --> 00:04:06.758
اما آزمایش‌های اولیه کلینیکی
در سرطان‌های ریه، روده بزرگ،

00:04:06.758 --> 00:04:10.589
و دیگر سرطان‌ها نتایج مثبتی داشته است.

00:04:10.589 --> 00:04:16.629
یک روز، تشخیص زودهنگام سرطان
شاید به‌راحتی فوت کردن باشد.