SAMPLING BODY ODOR FOR HEALTHCARE MONITORING

Význam tématu

Analýza tělesného pachu představuje neinvazivní přístup k monitorování zdraví a hledání specifických biologických markerů u řady onemocnění (cukrovka, epilepsie, Covid-19, kožní nádory). Rozpoznávání a kvantifikace těkavých organických sloučenin (VOC) umožňuje dřívější diagnostiku, sledování patofyziologických změn a potenciální rozšíření diagnostických nástrojů v klinické i průmyslové praxi.

Cíle a přehled studie / článku

Studie usiluje o:

• Vyvinout robustní systém odběru vzorků tělesného pachu s minimem vnějších kontaminací.
• Charakterizovat stabilní a proměnlivé složky odoru za různých podmínek (kosmetika, různé části těla, denní variabilita).
• Identifikovat potenciální VOC biomarkery onemocnění (Covid-19) a rozlišit je od vlivů okolního prostředí.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky pachových emisí se odebíraly sorbentními trubičkami pomocí navrženého odběrového zařízení. Přenos analyzátorů zajišťovalo termodesorpční zařízení (Markes TD-100xr) při 220 °C po dobu 20 minut. Analýza proběhla na vícerozměrné chromatografii s hmotnostní spektrometrií:

• GC×GC: kolona 1D Rxi-5ms (30 m × 0,5 mm × 0,25 μm), 2D DB-1701 (50 cm × 0,18 mm × 0,18 μm), modulace 3 s.
• Hmotnostní detekce ToF-MS (Pegasus BT 4D, LECO), rozsah 45–300 m/z, rychlost 200 Hz.
• Datová analýza: ChromaToF Tile software, chemometrie (F-poměr, volcano plot) a manuální validace.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza armpit vzorků odhalila více než 1 000 chromatografických signálů; manuální potvrzení identifikovalo 85 klíčových molekul. Tyto složky byly klasifikovány do tří kategorií:

• Kozmetické zbytky (70 molekul).
• Bakteriální metabolity (15 molekul, např. 2,3-butanedion).

Srovnání vzorků z různých částí těla ukázalo nejbohatší profil v podpaží (průměrně 885 sloučenin), zatímco předloktí a horní část zad měly méně signálů. Významnou proměnnou složku tvořily environmentální a expozice-spojené zlúčeniny (chlorované deriváty po koupání v bazénu).

Ve studii Covid-19 bylo ze 34 vzorků od pozitivních pacientů a 12 negativních získáno sedm slibných VOC biomarkerů. Psí detekce na stejných vzorcích dosahovala téměř 100% úspěšnosti, avšak výsledky ukazují možný vliv hospitalizačního prostředí. Druhý výpočtový přístup zúžil kandidáty na pět sloučenin s vazbou na virovou patologii.

Přínosy a praktické využití metody

• Neinvazivní screening a monitorování onemocnění na základě tělesného pachu.
• Odborné rozlišení kosmetických, bakteriálních a environmentálních vlivů.
• Kombinace analytických metod a psí detekce pro zvýšení selektivity a citlivosti.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozvoj miniaturizovaných odběrových systémů a realtime monitorovacích stanic pro VOC. Dále budou integrovány pokročilé datové algoritmy a strojové učení pro lepší interpretaci komplexních signálů. Klinické validace se zaměří na ranou detekci kožních nádorů a dalších metabolických poruch.

Závěr

Studie demonstrovala, že pečlivé vzorkování a kombinace thermodesorpční GC×GC-ToF/MS s chemometrií dokáže odhalit jak stabilní, tak proměnlivé složky tělesného pachu. Výsledky otevírají cestu k novým diagnostickým přístupům založeným na VOC biomarkerech a synergii s caninní detekcí.

Reference

1. Hara T., et al. Suppression of Microbial Metabolic Pathways Inhibits the Generation of the Human Body Odor Component Diacetyl by Staphylococcus spp. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2018.