用氣味診斷疾病

很快，醫院可能通過嗅覺對疾病進行早期診斷。研究者發現，一種電子鼻檢測乳腺癌的效果和乳房X光一樣準確。事實上，很多疾病都會通過皮膚、呼吸、汗液散發特殊的氣味。更多針對其他疾病的氣味診斷裝置即將出現。

人生病后會散發糟糕氣味

“我的話聽上去很瘋狂，但事實并非如此。”喬安妮在一個為癌癥患者開辦的網絡論壇上寫道。接著她講述了自己的故事：她的丈夫在患上前列腺癌之后，她總是覺得能夠聞到一種“類似腐敗的氣味”。經過手術治療之后，氣味又消失了。但是，2012年，喬安妮再次聞到那種令她印象深刻的腐敗氣味。不久之后，喬安妮自己被診斷患上肺癌。

雖然，很多的癌癥患者和他們的親人朋友并未注意到古怪的氣味，喬安妮的經歷并不罕見。“有很多人曾經寫信給我，談到相似的經歷，”費城莫奈爾化學感應中心的喬治·普雷蒂說，還收集了很多護士、醫生們找到的相關病例，但是它們大多都無法被證實。”

從古至今，醫生們一直通過病人的呼吸、尿液、糞便和其他體液所散發的氣味來幫助診斷。2011年發表的一篇文章總結了可能和數十種疾病相關的特殊氣味。比如，黃熱病的味道據說和肉店的味道類似，肝臟衰竭的氣味類似生魚的味道，傷寒癥的氣味類似剛烤好的黑面包的味道。

近期的實驗同樣證實，當人生病后會散發糟糕的氣味。

瑞典斯德哥爾摩卡羅林斯卡學院的馬特斯·奧爾森領導的研究小組給8位健康的志愿者穿上緊身棉質T恤，給一半的人注射安慰劑，給另一半人注射一種可讓他們產生類似輕微感冒反應的藥劑。一個月后，志愿者們又回到實驗室，注射另一種上次沒有注射的藥劑。然后，所有的T恤被收回，腋下部位被剪成小塊放入稀釋彎嘴瓶。另一隊志愿者在聞過T恤的氣味后根據氣味的強度、是否好聞、健康程度打分。奧爾森說，“結果顯示，那些被注射了導致感冒癥狀藥物的志愿者所穿著的T恤味道被認為最難聞。”

這項實驗的結果發表在《心理科學》雜志上。奧爾森承認，該實驗的范圍確實很小，但他相信，病人會釋放化學“信號”，警告他人感染的危險，或者用這種方式告訴別人他們需要幫助。倫敦衛生學和熱帶醫學院的瓦爾·科蒂斯同樣認為糟糕的氣味存在其必然原因。“大腦的惡心反應機制經過千萬年的進化，可幫助我們遠離會讓我們生病的東西。從這個角度說，世界上最危險的地方就是‘他人。”

在馬特斯·奧爾森看來，他的T恤實驗的最大價值，是證明了人類可以在疾病初期聞到異味———根本不必等到病人病情惡化，聞起來像肉鋪或生魚的味道。

對于癌癥而言，早期診斷是關鍵，但是主要癥狀通常在病情惡化、進入中晚期后才會出現。喬治·普雷蒂以卵巢癌為例，這種癌癥已經成為他的研究重點。“想象胡椒子和洋蔥，當腫瘤只有胡椒子大小時就應該接受治療，但事實上，大多數情況下，當腫瘤發展到洋蔥大小時才會引起人們的注意。”

他希望，卵巢癌的獨特氣味可幫助醫生在腫瘤只有“胡椒子”大小時發現疾病。作為日常新陳代謝的一部分，人體會制造各種化合物，散發到空氣中。普雷蒂說，腫瘤細胞的代謝機制和普通人體細胞不同，因此會散布不同的化合物，產生不同的氣味。雖然這種異味對于大多數人的鼻子而言難以辨別，但經過訓練的狗卻能夠識別多種癌癥和糖尿病（人類有約500萬個氣味受體，而狗卻有超過3億個氣味受體）。

電子鼻偵探人體病變氣味

普雷蒂正和賓夕法尼亞大學獸醫工作犬中心合作。該中心正訓練4只狗識別卵巢癌組織。他說，這些狗的精確度可達到90%。然而，這并不意味著訓練結束后，它們會在醫院的腫瘤科工作。這些工作犬將幫助普雷蒂識別卵巢癌的“標志性氣味”。他說，“它們類似4條腿的生物測試工具。”

一旦卵巢癌的標志氣味或氣味特征得以確定，普雷蒂的同事查理·約翰遜將根據它給“電子鼻”的感應器編寫識別程序。約翰遜的電子鼻用幾百個碳納米管模擬人類鼻子的氣味受體，每根納米管都連接DNA片段，這些DNA片段可將空氣中混合的化學物質轉化為電子信號。

“通過一片只有指甲蓋大小的芯片就可以復制狗鼻子的威力。”普雷蒂說，最終出現在醫院腫瘤科的將是這種電子鼻而不是工作犬。

但狗并非唯一可以發現癌癥的動物。顯然，果蠅有著同樣的能力。《自然》雜志上刊登的一篇論文顯示，腫瘤樣本散發的氣味可促使果蠅的觸角形成獨特的陣列。德國康斯坦茨大學的馬丁·施特勞赫打算識別到底是哪些果蠅觸角的受體對腫瘤氣味做出了反應。之后，他希望在培養皿中培育觸角用于制造電子鼻。他說，“生物感應器經過了自然選擇的優化——它們性能優越。”

電子鼻早已被應用到多個領域，比如在戰場上檢測有毒氣體、檢測啤酒的質量等等。現在，它們即將被用于疾病的檢測。一種叫“呼吸聯系”的電子鼻將被用于乳腺癌的檢查。

這款裝置由Menssana公司研發。首先，它會測定房間中環境氣體的構成，然后病人對著一根管道連續呼氣兩分鐘。她呼出的氣體的化學構成將與環境氣體進行對比，差異部分和美國一家數據庫的乳腺癌氣味樣本進行對比。最新對“呼吸聯系”的測試顯示，它的準確度可以和乳房X光檢查媲美，但病人不用脫衣服，也不必接受X光輻射。而且，只需要10分鐘就可獲得檢查結果，而不必等待兩周。荷蘭馬斯特里赫特大學醫學中心的羅伊·拉里桑格醫生正在對這款裝置進行測試，他說最終結果還需進一步試驗，但它最快可在兩年內投入使用。理論上，這款儀器還可被用于肺結核的檢測。

另一家公司也計劃在兩年內推出另一款電子鼻。它將用于腸癌和其他消化系統疾病的診斷。這款叫孤星的裝置可讓病人避免難受的結腸鏡檢查。

除了用于疾病診斷之外，電子鼻還可用于病情的監控。曼徹斯特大學的克里希納·佩爾紹德正在測試一款監控重度燒傷患者是否出現感染跡象的電子鼻———如果電子鼻聞到討厭的氣味，醫生可以立刻進行救治，而如果將樣本送給實驗室化驗需要兩三天才能得到結果。

電子鼻研究有一個終極目標：就是讓簡便易用的診斷裝置進入家庭……甚至人們的口袋。隨著移動電話變得越來越復雜，一些最新的型號可檢測氣溫和濕度——對著手機呼吸，檢查身體是否出現問題，已經不再是科學幻想。用于這類健康檢查的芯片已經存在，手機制造商諾基亞也在嘗試給移動電話增加電子鼻功能。

對于很多病人，這些新的工具的研發對他們來說無疑是最大的福音。