0:00:06.792,0:00:11.725
Máy đo nồng độ cồn trong khí thở hoạt động[br]như thế nào để đo nồng độ cồn trong máu,

0:00:11.725,0:00:16.341
nhiều giờ sau khi một người uống rượu,[br]mà chỉ dựa vào hơi thở của người đó?

0:00:16.341,0:00:20.891
Hơi thở ra chứa hàm lượng[br]của hàng trăm, thậm chí hàng ngàn

0:00:20.891,0:00:23.351
hợp chất dễ bay hơi hữu cơ:

0:00:23.351,0:00:27.835
những phân tử nhỏ và nhẹ[br]đủ để lơ lửng như chất khí.

0:00:27.835,0:00:32.434
Một trong số đó là ethanol,[br]chất chúng ta dùng trong đồ uống có cồn.

0:00:32.434,0:00:36.409
Nó đi xuyên qua dòng máu[br]đến những túi khí nhỏ trong phổi,

0:00:36.409,0:00:41.148
và tồn tại trong hơi thở ra[br]với nồng độ trung bình thấp hơn 2,000 lần

0:00:41.148,0:00:43.413
so với trong máu.

0:00:43.413,0:00:45.815
Khi một người thổi vào cồn kế,

0:00:45.815,0:00:49.865
ethanol trong hơi thở của họ[br]đi vào khoang phản ứng.

0:00:49.865,0:00:53.893
Ở đó, nó được chuyển thành phân tử khác,[br]gọi là acetic acid,

0:00:53.893,0:00:58.907
trong một lò phản ứng đặc biệt có khả năng[br]tạo ra dòng điện suốt phản ứng.

0:00:58.907,0:01:02.025
Độ mạnh của dòng điện chỉ ra lượng ethanol[br]trong mẫu khí,

0:01:02.025,0:01:05.754
và từ đó suy ra nồng độ trong máu.

0:01:05.754,0:01:08.934
Ngoài những chất hữu cơ dễ bay hơi[br]như ethanol

0:01:08.934,0:01:11.040
mà chúng ta dùng trong đồ ăn và thức uống,

0:01:11.040,0:01:14.884
những phản ứng sinh hóa của cơ thể người[br]cũng sản sinh nhiều chất như vậy.

0:01:14.884,0:01:18.474
Và khi có điều gì đó làm gián đoạn[br]những phản ứng này, bệnh tật chẳng hạn,

0:01:18.474,0:01:21.764
lượng chất hữu cơ dễ bay hơi[br]tích tụ trong hơi thở

0:01:21.764,0:01:23.624
cũng sẽ thay đổi.

0:01:23.624,0:01:27.604
Vậy liệu chúng ta có thể phát hiện bệnh[br]bằng cách phân tích hơi thở bệnh nhân,

0:01:27.604,0:01:30.401
mà không cần tới những[br]phương pháp chẩn đoán xâm lấn khác

0:01:30.401,0:01:34.054
như sinh thiết, lấy máu và phóng xạ không?

0:01:34.054,0:01:35.827
Theo lý thuyết là có,

0:01:35.827,0:01:40.717
nhưng xét nghiệm bệnh phức tạp hơn nhiều[br]so với thử nồng độ cồn.

0:01:40.717,0:01:42.337
Để phát hiện bệnh,

0:01:42.337,0:01:46.803
những nhà nghiên cứu phải xem[br]một bộ mười chất trong hơi thở.

0:01:46.803,0:01:52.353
Một bệnh nào đó có thể làm nồng độ[br]vài chất trong số đó tăng hoặc giảm,

0:01:52.353,0:01:54.333
trong khi những chất khác không thay đổi.

0:01:54.333,0:01:57.616
Kết quả mô tả có thể sẽ khác nhau[br]trong mỗi bệnh,

0:01:57.616,0:02:01.493
hoặc thậm chí khác nhau[br]trong từng giai đoạn của một bệnh.

0:02:01.493,0:02:05.283
Ví dụ, ung thư là bệnh[br]được nghiên cứu nhiều nhất

0:02:05.283,0:02:07.933
trong việc chẩn đoán[br]bằng phân tích hơi thở.

0:02:07.933,0:02:10.933
Một trong những thay đổi sinh hóa[br]mà các khối u gây ra

0:02:10.933,0:02:14.405
là làm tăng một lượng lớn[br]các phản ứng tạo năng lượng

0:02:14.405,0:02:16.505
gọi là đường phân.

0:02:16.505,0:02:18.415
Được biết tới như hiệu ứng Warburg,

0:02:18.415,0:02:24.169
sự tăng các phản ứng đường phân[br]làm tăng các chất chuyển hóa như lactate

0:02:24.169,0:02:28.339
sau đó sẽ ảnh hưởng đến cả một chuỗi[br]những quá trình chuyển hóa khác

0:02:28.339,0:02:31.790
và cuối cùng dẫn đến thay đổi[br]thành phần khí thở ra,

0:02:31.790,0:02:36.325
có thể bao gồm cả tăng nồng độ[br]các chất dễ bay hơi

0:02:36.325,0:02:38.748
ví dụ như dimethyl sulfide.

0:02:38.748,0:02:43.285
Nhưng hiệu ứng Warburg chỉ là một dấu hiệu[br]tiềm năng của ung thư,

0:02:43.285,0:02:47.303
chứ không thể tiết lộ gì thêm[br]về loại ung thư cụ thể.

0:02:47.303,0:02:51.165
Phải cần rất nhiều các dấu hiệu khác[br]để đưa ra chẩn đoán.

0:02:51.165,0:02:52.971
Để tìm những khác biệt nhỏ ấy,

0:02:52.971,0:02:55.841
các nhà nghiên cứu so sánh hơi thở[br]của người bình thường

0:02:55.841,0:02:59.011
với người bị một bệnh nhất định

0:02:59.011,0:03:02.361
bằng việc sử dụng những mô tả dựa trên[br]hàng trăm mẫu hơi thở.

0:03:02.361,0:03:06.091
Phân tích phức tạp này[br]cần một loại cảm biến khác biệt,

0:03:06.091,0:03:10.151
và đa năng hơn [br]máy đo nồng độ cồn trong khí thở.

0:03:10.151,0:03:12.204
Một số loại cảm biến đã được phát triển.

0:03:12.204,0:03:15.071
Một vài trong số đó phân biệt[br]các chất riêng biệt

0:03:15.071,0:03:19.301
bằng việc quan sát cách chúng di chuyển[br]qua một bộ điện trường.

0:03:19.301,0:03:22.661
Số khác sử dụng một dãy điện trở[br]làm từ những vật liệu khác nhau

0:03:22.661,0:03:26.621
mà mỗi loại thay đổi giá trị điện trở[br]khi tiếp xúc với một hỗn hợp nhất định

0:03:26.621,0:03:29.161
của các chất hữu cơ dễ bay hơi.

0:03:29.161,0:03:30.937
Nhưng vẫn còn những thách thức khác.

0:03:30.937,0:03:34.867
Những chất này xuất hiện[br]với nồng độ rất thấp,

0:03:34.867,0:03:37.207
thường chỉ vài phần tỷ,

0:03:37.207,0:03:40.397
thấp hơn nhiều so với[br]ethanol trong hơi thở.

0:03:40.397,0:03:44.287
Nồng độ của các chất có thể bị ảnh hưởng[br]bởi các yếu tố khác ngoài bệnh,

0:03:44.287,0:03:48.737
bao gồm tuổi tác, giới tính, dinh dưỡng[br]và lối sống.

0:03:48.737,0:03:50.846
Cuối cùng, vấn đề là phân biệt

0:03:50.846,0:03:54.657
chất nào trong mẫu hơi là được sản sinh[br]từ cơ thể bệnh nhân

0:03:54.657,0:03:57.047
và chất nào là do hít vào[br]từ môi trường bên ngoài

0:03:57.047,0:03:59.287
ngay trước khi làm thử nghiệm.

0:03:59.287,0:04:03.657
Vì những thách thức này mà[br]phân tích hơi thở vẫn chưa hoàn chỉnh.

0:04:03.657,0:04:06.858
Nhưng những thử nghiệm lâm sàng sơ bộ[br]trên ung thư phổi, đại tràng,

0:04:06.858,0:04:10.589
và các cơ quan khác đã cho[br]những kết quả đáng khích lệ.

0:04:10.589,0:04:16.629
Ngày nào đó, phát hiện ung thư sớm[br]sẽ dễ dàng như hít vào và thở ra.