呼出气中代谢差异物的检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种呼出气中代谢差异物的检测系统与方法，所述系统包括采样装置与检测装置；采样装置包括呼出气采集器、一次性采样管与采样气袋；检测装置包括光离子源与质谱仪；光离子源用于将存储于采样气袋的呼出气进行离子化生成带电离子，并将带电离子送至质谱仪中从而得到质谱分析结果。本发明专利技术通过采样装置采集受试者的呼出气，具有非侵入、无创、取样简单等优点；然后采用光离子源对呼出气进行电离，实现呼出气中代谢差异物的高效软电离，结合质谱仪的质谱技术对代谢差异物进行质谱分析，具有分析速度快、灵敏度高、定性和定量分析能力强等优点，有效提升了癌症及感染性疾病代谢差异物检测的准确性、可靠性及检测效率。可靠性及检测效率。可靠性及检测效率。

【技术实现步骤摘要】
呼出气中代谢差异物的检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及气体检测
，尤其涉及一种呼出气中代谢差异物的检测系统及方法。

技术介绍

[0002]人体呼出气中的小分子挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCs)是各种代谢途径的终产物，反映了机体的代谢状态、病理状况以及污染暴露程度等重要信息。人体患癌症或感染性疾病后机体呼出气中所包含的VOCs主要来源于三个方面：其一是人体生理代谢过程的产物，其二是微生物病毒代谢过程的产物，其三是人体对感染以及炎症应激反应过程所产生的代谢产物。由于呼出气检测具有非侵入性、无创检测、取样方便、对人体友好和实时快速的优势，因而引起了研究者的极大兴趣和重视，利用呼出气分析与检测进行疾病的筛查与诊断已成为国际上争相研究的热点课题。
[0003]然而，目前对于呼出气的检测设备较为复杂，且检测过程较为繁琐，不能定性和定量的对呼出气中的VOCs进行分析，从而无助于癌症及感染性疾病代谢差异物检测的准确性、可靠性及检测效率的提升。
[0004]鉴于此，实有必要提供一种呼出气中代谢差异物的检测系统及方法以克服上述缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种呼出气中代谢差异物的检测系统及方法，旨在解决目前对于呼出气的检测设备较为复杂，且检测过程较为繁琐的问题，使得肺结核检测技术的检测限度低、有效提升了癌症及感染性疾病代谢差异物检测的准确性、可靠性及检测效率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种呼出气中代谢差异物的检测系统，用于检测癌症与感染性疾病的代谢差异物，包括采样装置与检测装置；所述采样装置包括呼出气采集器、一次性采样管与采样气袋，所述呼出气采集器与所述采样气袋分别密封连接于所述一次性采样管的两端；所述呼出气采集器用于采集受试者的呼出气并将呼出气存储于所述采样气袋中；
[0007]所述检测装置包括光离子源与质谱仪；所述光离子源与所述采样气袋通过送样管密封连接；所述光离子源用于将存储于所述采样气袋的呼出气进行离子化生成带电离子，并将所述带电离子送至所述质谱仪中从而得到呼出气中代谢差异物的质谱分析结果。
[0008]在一个优选实施方式中，所述呼出气采集器包括入口端与出口端；所述入口端设有可拆卸连接的一次性呼气嘴，所述出口端与所述一次性采样管连接；所述一次性呼气嘴用于贴合密封受试者的呼气部位。
[0009]在一个优选实施方式中，所述采样气袋设有进气阀与出气阀；所述进气阀与所述一次性采样管连接，所述出气阀与所述送样管连接。
[0010]在一个优选实施方式中，所述送样管上设有除湿装置；所述除湿装置用于吸附经
过所述送样管的呼出气的水汽。
[0011]在一个优选实施方式中，所述光离子源的内部的真空度范围为100Pa
‑
1000Pa。
[0012]在一个优选实施方式中，所述质谱仪为飞行时间质谱仪。
[0013]本专利技术还提供了一种呼出气中代谢差异物的检测方法，用于检测癌症与感染性疾病的代谢差异物，包括以下步骤：
[0014]将一次性呼气嘴贴合于受试者的口腔部，使受试者的呼出气样本依次经过呼出气采集器与一次性采样管后进入到采样气袋中，直至所述采样气袋存储的呼出气样本含量达到预设值；
[0015]将所述采样气袋与光离子源的进样口相连，开启光离子源，使所述采样气袋中的呼出气样本进入到所述光离子源中发生离子化从而生成带电离子；
[0016]质谱仪接收到带电离子后进行质谱分析，得到呼出气样本中代谢差异物的质谱分析结果。
[0017]在一个优选实施方式中，所述癌症包括肺癌、胃癌、食管癌、乳腺癌、肝癌及前列腺癌；所述感染性疾病包括肺结核、慢性阻塞性肺疾病及新型冠状病毒肺炎。
[0018]本专利技术提供的呼出气中代谢差异物的检测系统及方法，通过采样装置采集受试者的呼出气，具有非侵入、无创、取样简单等优点；然后采用光离子源对呼出气进行电离，实现呼出气中代谢差异物的高效软电离，结合质谱仪的质谱技术对代谢差异物进行质谱分析，具有分析速度快、灵敏度高、定性和定量分析能力强等优点，有效提升了癌症及感染性疾病代谢差异物检测的准确性、可靠性及检测效率。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1为本专利技术提供的呼出气中代谢差异物的检测系统的示意图；
[0021]图2为本专利技术提供的呼出气中代谢差异物的检测方法的流程图。
[0022]图3为通过本专利技术提供的方法对食管癌患者与健康受试者进行质谱分析得到的呼出气谱图；
[0023]图4为通过本专利技术提供的方法对肺结核患者与健康受试者进行质谱分析得到的呼出气谱图。
[0024]图中标号：100、呼出气中代谢差异物的检测系统；200、受试者；10、采样装置；11、呼出气采集器；12、一次性采样管；13、采样气袋；131、进气阀；132、出气阀；14、一次性呼气嘴；20、检测装置；21、光离子源；22、质谱仪；23、送样管；24、除湿装置。
【具体实施方式】
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。
[0026]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0027]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0028]实施例一
[0029]在本专利技术的实施例一中，提供一种呼出气中代谢差异物的检测系统100，用于检测癌症与感染性疾病的代谢差异物，快速采集人体呼出气，并对呼出气中所含有特征代谢差异物进行快速准确电离与检测，改善癌症及感染性疾病代谢差异物检测的准确性与可靠性。
[0030]如图1所示，呼出气中代谢差异物的检测系统100包括采样装置10与检测装置20。
[0031]采样装置10用于采集受试者200的呼出气，包括呼出气采集器11、一次性采样管12与采样气袋13。呼出气采集器11与采样气袋13分别密封连接于一次性采样管12的两端。
[0032]其中，呼出气采集器11用于采集受试者200的呼出气样本并将呼出气样本存储于采样气袋13中。待采样气袋13中呼出气含量达到预设值后，呼出气采集器11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种呼出气中代谢差异物的检测系统，用于检测癌症与感染性疾病的代谢差异物，其特征在于，包括采样装置与检测装置；所述采样装置包括呼出气采集器、一次性采样管与采样气袋，所述呼出气采集器与所述采样气袋分别密封连接于所述一次性采样管的两端；所述呼出气采集器用于采集受试者的呼出气并将呼出气存储于所述采样气袋中；所述检测装置包括光离子源与质谱仪；所述光离子源与所述采样气袋通过送样管密封连接；所述光离子源用于将存储于所述采样气袋的呼出气进行离子化生成带电离子，并将所述带电离子送至所述质谱仪中从而得到呼出气中代谢差异物的质谱分析结果。2.如权利要求1所述的呼出气中代谢差异物的检测系统，其特征在于，所述呼出气采集器包括入口端与出口端；所述入口端设有可拆卸连接的一次性呼气嘴，所述出口端与所述一次性采样管连接；所述一次性呼气嘴用于贴合密封受试者的呼气部位。3.如权利要求1所述的呼出气中代谢差异物的检测系统，其特征在于，所述采样气袋设有进气阀与出气阀；所述进气阀与所述一次性采样管连接，所述出气阀与所述送样管连接。4.如权利要求1所述的呼出气中代谢差异物的检测系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆运，何梦琦，王磊，陈海斌，王东鉴，
申请(专利权)人：深圳市步锐生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：