文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223587
中文引用格式： 陳雨璐，張丞源，鄭雨澄，等. 電子鼻技術(shù)檢測(cè)人呼出氣揮發(fā)性有機(jī)物的研究進(jìn)展[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(3)：2-10.
英文引用格式： Chen Yulu，Zhang Chengyuan，Zheng Yucheng，et al. Research progress of electronic nose in detecting volatile organic compounds in human exhaled breath[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(3)：2-10.
0 引言
揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile Organic Compounds, VOCs）不僅存在于人類(lèi)生活環(huán)境中，也可由生命體代謝活動(dòng)產(chǎn)生。人類(lèi)呼出氣中的VOCs種類(lèi)、含量雖然在個(gè)體之間存在差異，但某些烴類(lèi)、烴類(lèi)衍生物、苯衍生物的異常變化被報(bào)道可作為信號(hào)用于區(qū)分疾病和健康狀態(tài)，或指示機(jī)體代謝狀態(tài)。本文綜述了呼出氣VOCs檢測(cè)在指示人類(lèi)健康狀態(tài)應(yīng)用領(lǐng)域的意義、方法和最新技術(shù)進(jìn)展，詳細(xì)介紹了新型電子鼻技術(shù)在VOCs臨床檢測(cè)應(yīng)用的若干實(shí)例。
1 研究背景
1.1 VOCs的種類(lèi)
據(jù)世界衛(wèi)生組織的定義，VOCs指常溫下沸點(diǎn)界于50℃~260℃之間的各種有機(jī)化合物。VOCs可存在于人類(lèi)生活環(huán)境中，也可由生命體生理代謝活動(dòng)產(chǎn)生，廣泛存在于人體代謝物（呼出氣體、糞便和尿液等）中。2014年，英國(guó)西英格蘭大學(xué)Costello等人首次從健康人群的呼出氣和其他體液中確定了1 840種VOCs，其中呼出氣中含有1 488種VOCs。在人呼出氣中檢測(cè)出的VOCs種類(lèi)數(shù)量關(guān)系為烴類(lèi)>呋喃、醚類(lèi)>含氮有機(jī)物>酮類(lèi)>醇類(lèi)>酯類(lèi)>含鹵素有機(jī)物>醛類(lèi)>含硫有機(jī)物>酸。呼出氣中含量最豐富的VOCs是異戊二烯和丙酮。呼出氣VOCs分為外源性和內(nèi)源性兩部分：外源性VOCs來(lái)自環(huán)境，通過(guò)呼吸道或消化道等途徑進(jìn)入人體；內(nèi)源性VOCs可以是人體或病原體代謝過(guò)程的產(chǎn)物，也可以是宿主對(duì)感染或炎癥等過(guò)程的病理反應(yīng)性產(chǎn)物。呼出氣檢測(cè)技術(shù)是疾病診斷的新方法，分析呼出氣的氣體組分，結(jié)合代謝組學(xué)技術(shù)等進(jìn)行疾病早篩、指示機(jī)體代謝狀態(tài)具有較高的可靠性。同時(shí)人呼出氣中VOCs種類(lèi)、含量在個(gè)體間存在一定的差異，亦受到性別、年齡、生活習(xí)慣以及生活環(huán)境等多因素的影響。
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作者信息：
陳雨璐，張丞源，鄭雨澄，徐可
（武漢大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430072）
