Zarys metod analitycznych w badaniach oddechu dla celów diagnostyki medycznej

Abstract

Postęp techniczny, ostatnich kilkudziesięciu lat, stworzył możliwość rozwoju szybkich i precyzyjnych metod analitycznych. Pożądane są metody, które umożliwiają równoczesne oznaczenie dużej ilości związków należących do różnych grup chemicznych, uzyskanie ich optymalnego rozdzielenia w jak najkrótszym czasie oraz oznaczanie analitów na niskim poziomie stężeń (ppb, ppt - ang. part per bilion, trillion).Szczególnie wysokie wymagania, co, do jakości wykonywanych badań analitycznych, stawia współczesna medycyna. W celach diagnostycznych i badawczych, próbuje się oznaczać śladowe ilości substancji w złożonych matrycach, takich jak krew, mocz. Badania ostatnich latach wskazują, że również wydychane przez człowieka powietrze może się stać przydatnym materiałem analitycznym. Rozwój metod analitycznych, a szczególnie chromatografii gazowej pozwolił na oznaczenie kilkuset substancji w wydychanym powietrzu na poziomie śladów. Część wykrywanych substancji jest generowanych w procesach metabolicznych. Zmiana ich stężenia może dostarczyć wielu informacji o prawidłowości lub zaburzeniu procesów biochemicznych zachodzących w organizmie. Badania związane z oceną składu wydychanego powietrza zmierzają do znalezienia w wydychanym przez człowieka powietrzu, biomarkerów - charakterystycznych substancji, pomocnych w diagnozowaniu takich schorzeń, jak: cukrzyca, choroby nerek, czy nowotwory. Dodatkowo analiza oddechu może dostarczyć informacji o stosowanych lekach, używkach, czy rodzaju diety. Niniejsza praca stanowi przegląd nowoczesnych technik analitycznych, mających zastosowanie w analizie oddechu. Metodami tymi są: chromatografia gazowa (GC), chromatografia gazowa sprzężona ze spektrometrią mas (GC/MS), spektroskopia laserowa, spektrometria mas z jonizacją poprzez przeniesienie protonu (PTR/MS - ang. Proton Transfer Reaction - Mass Spectrometry), spektrometria mas z jonizacją w strumieniu wybranych jonów (SIFT-MS - ang. Selected Ion Flow - Tube Mass Spectrometry) oraz spektrometria ruchliwości jonów (IMS - ang. Ion Mobility Spectrometry).