1
00:00:06,792 --> 00:00:11,725
Máy đo nồng độ cồn trong khí thở hoạt động
như thế nào để đo nồng độ cồn trong máu,

2
00:00:11,725 --> 00:00:16,341
nhiều giờ sau khi một người uống rượu,
mà chỉ dựa vào hơi thở của người đó?

3
00:00:16,341 --> 00:00:20,891
Hơi thở ra chứa hàm lượng
của hàng trăm, thậm chí hàng ngàn

4
00:00:20,891 --> 00:00:23,351
hợp chất dễ bay hơi hữu cơ:

5
00:00:23,351 --> 00:00:27,835
những phân tử nhỏ và nhẹ
đủ để lơ lửng như chất khí.

6
00:00:27,835 --> 00:00:32,434
Một trong số đó là ethanol,
chất chúng ta dùng trong đồ uống có cồn.

7
00:00:32,434 --> 00:00:36,409
Nó đi xuyên qua dòng máu
đến những túi khí nhỏ trong phổi,

8
00:00:36,409 --> 00:00:41,148
và tồn tại trong hơi thở ra
với nồng độ trung bình thấp hơn 2,000 lần

9
00:00:41,148 --> 00:00:43,413
so với trong máu.

10
00:00:43,413 --> 00:00:45,815
Khi một người thổi vào cồn kế,

11
00:00:45,815 --> 00:00:49,865
ethanol trong hơi thở của họ
đi vào khoang phản ứng.

12
00:00:49,865 --> 00:00:53,893
Ở đó, nó được chuyển thành phân tử khác,
gọi là acetic acid,

13
00:00:53,893 --> 00:00:58,907
trong một lò phản ứng đặc biệt có khả năng
tạo ra dòng điện suốt phản ứng.

14
00:00:58,907 --> 00:01:02,025
Độ mạnh của dòng điện chỉ ra lượng ethanol
trong mẫu khí,

15
00:01:02,025 --> 00:01:05,754
và từ đó suy ra nồng độ trong máu.

16
00:01:05,754 --> 00:01:08,934
Ngoài những chất hữu cơ dễ bay hơi
như ethanol

17
00:01:08,934 --> 00:01:11,040
mà chúng ta dùng trong đồ ăn và thức uống,

18
00:01:11,040 --> 00:01:14,884
những phản ứng sinh hóa của cơ thể người
cũng sản sinh nhiều chất như vậy.

19
00:01:14,884 --> 00:01:18,474
Và khi có điều gì đó làm gián đoạn
những phản ứng này, bệnh tật chẳng hạn,

20
00:01:18,474 --> 00:01:21,764
lượng chất hữu cơ dễ bay hơi
tích tụ trong hơi thở

21
00:01:21,764 --> 00:01:23,624
cũng sẽ thay đổi.

22
00:01:23,624 --> 00:01:27,604
Vậy liệu chúng ta có thể phát hiện bệnh
bằng cách phân tích hơi thở bệnh nhân,

23
00:01:27,604 --> 00:01:30,401
mà không cần tới những
phương pháp chẩn đoán xâm lấn khác

24
00:01:30,401 --> 00:01:34,054
như sinh thiết, lấy máu và phóng xạ không?

25
00:01:34,054 --> 00:01:35,827
Theo lý thuyết là có,

26
00:01:35,827 --> 00:01:40,717
nhưng xét nghiệm bệnh phức tạp hơn nhiều
so với thử nồng độ cồn.

27
00:01:40,717 --> 00:01:42,337
Để phát hiện bệnh,

28
00:01:42,337 --> 00:01:46,803
những nhà nghiên cứu phải xem
một bộ mười chất trong hơi thở.

29
00:01:46,803 --> 00:01:52,353
Một bệnh nào đó có thể làm nồng độ
vài chất trong số đó tăng hoặc giảm,

30
00:01:52,353 --> 00:01:54,333
trong khi những chất khác không thay đổi.

31
00:01:54,333 --> 00:01:57,616
Kết quả mô tả có thể sẽ khác nhau
trong mỗi bệnh,

32
00:01:57,616 --> 00:02:01,493
hoặc thậm chí khác nhau
trong từng giai đoạn của một bệnh.

33
00:02:01,493 --> 00:02:05,283
Ví dụ, ung thư là bệnh
được nghiên cứu nhiều nhất

34
00:02:05,283 --> 00:02:07,933
trong việc chẩn đoán
bằng phân tích hơi thở.

35
00:02:07,933 --> 00:02:10,933
Một trong những thay đổi sinh hóa
mà các khối u gây ra

36
00:02:10,933 --> 00:02:14,405
là làm tăng một lượng lớn
các phản ứng tạo năng lượng

37
00:02:14,405 --> 00:02:16,505
gọi là đường phân.

38
00:02:16,505 --> 00:02:18,415
Được biết tới như hiệu ứng Warburg,

39
00:02:18,415 --> 00:02:24,169
sự tăng các phản ứng đường phân
làm tăng các chất chuyển hóa như lactate

40
00:02:24,169 --> 00:02:28,339
sau đó sẽ ảnh hưởng đến cả một chuỗi
những quá trình chuyển hóa khác

41
00:02:28,339 --> 00:02:31,790
và cuối cùng dẫn đến thay đổi
thành phần khí thở ra,

42
00:02:31,790 --> 00:02:36,325
có thể bao gồm cả tăng nồng độ
các chất dễ bay hơi

43
00:02:36,325 --> 00:02:38,748
ví dụ như dimethyl sulfide.

44
00:02:38,748 --> 00:02:43,285
Nhưng hiệu ứng Warburg chỉ là một dấu hiệu
tiềm năng của ung thư,

45
00:02:43,285 --> 00:02:47,303
chứ không thể tiết lộ gì thêm
về loại ung thư cụ thể.

46
00:02:47,303 --> 00:02:51,165
Phải cần rất nhiều các dấu hiệu khác
để đưa ra chẩn đoán.

47
00:02:51,165 --> 00:02:52,971
Để tìm những khác biệt nhỏ ấy,

48
00:02:52,971 --> 00:02:55,841
các nhà nghiên cứu so sánh hơi thở
của người bình thường

49
00:02:55,841 --> 00:02:59,011
với người bị một bệnh nhất định

50
00:02:59,011 --> 00:03:02,361
bằng việc sử dụng những mô tả dựa trên
hàng trăm mẫu hơi thở.

51
00:03:02,361 --> 00:03:06,091
Phân tích phức tạp này
cần một loại cảm biến khác biệt,

52
00:03:06,091 --> 00:03:10,151
và đa năng hơn 
máy đo nồng độ cồn trong khí thở.

53
00:03:10,151 --> 00:03:12,204
Một số loại cảm biến đã được phát triển.

54
00:03:12,204 --> 00:03:15,071
Một vài trong số đó phân biệt
các chất riêng biệt

55
00:03:15,071 --> 00:03:19,301
bằng việc quan sát cách chúng di chuyển
qua một bộ điện trường.

56
00:03:19,301 --> 00:03:22,661
Số khác sử dụng một dãy điện trở
làm từ những vật liệu khác nhau

57
00:03:22,661 --> 00:03:26,621
mà mỗi loại thay đổi giá trị điện trở
khi tiếp xúc với một hỗn hợp nhất định

58
00:03:26,621 --> 00:03:29,161
của các chất hữu cơ dễ bay hơi.

59
00:03:29,161 --> 00:03:30,937
Nhưng vẫn còn những thách thức khác.

60
00:03:30,937 --> 00:03:34,867
Những chất này xuất hiện
với nồng độ rất thấp,

61
00:03:34,867 --> 00:03:37,207
thường chỉ vài phần tỷ,

62
00:03:37,207 --> 00:03:40,397
thấp hơn nhiều so với
ethanol trong hơi thở.

63
00:03:40,397 --> 00:03:44,287
Nồng độ của các chất có thể bị ảnh hưởng
bởi các yếu tố khác ngoài bệnh,

64
00:03:44,287 --> 00:03:48,737
bao gồm tuổi tác, giới tính, dinh dưỡng
và lối sống.

65
00:03:48,737 --> 00:03:50,846
Cuối cùng, vấn đề là phân biệt

66
00:03:50,846 --> 00:03:54,657
chất nào trong mẫu hơi là được sản sinh
từ cơ thể bệnh nhân

67
00:03:54,657 --> 00:03:57,047
và chất nào là do hít vào
từ môi trường bên ngoài

68
00:03:57,047 --> 00:03:59,287
ngay trước khi làm thử nghiệm.

69
00:03:59,287 --> 00:04:03,657
Vì những thách thức này mà
phân tích hơi thở vẫn chưa hoàn chỉnh.

70
00:04:03,657 --> 00:04:06,858
Nhưng những thử nghiệm lâm sàng sơ bộ
trên ung thư phổi, đại tràng,

71
00:04:06,858 --> 00:04:10,589
và các cơ quan khác đã cho
những kết quả đáng khích lệ.

72
00:04:10,589 --> 00:04:16,629
Ngày nào đó, phát hiện ung thư sớm
sẽ dễ dàng như hít vào và thở ra.