狗狗是如何闻出糖尿病的?

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多年来,协助犬一直被用于发现糖尿病主人的低血糖水平并发出低血糖症即将发作的警告。现在,科学家们终于弄清了狗狗是如何做到这一点的,这个发现可以帮助科学家开发新的医学传感器。

狗的嗅觉非常灵敏,比视觉更好。我们的小狗伙伴能够检测出最微不可闻的气味浓度(大概一万亿分之一)。如果用我们人类进行比对,这相当于我们可以发觉在两个奥林匹克游泳池大小的地方找到一勺糖。这使得小狗可以执行医疗检测工作,它们可以闻出各种形式的癌症和糖尿病。

对于糖尿病患者来说,经过训练的狗可以发现主人什么时候血糖过低,这意味着低血糖即将发作。对于I型糖尿病患者,低血糖会引起摇晃、定向障碍、疲劳。如果不能快速使血糖回升就会导致癫痫甚至失去意识。对于很多人来说,这个过程非常突然并且没有预警。当糖尿病检测犬发现自己的主人面临危险时,它们会发出警告,比如叫喊、趴下或者把爪子搭在主人肩膀上。

但是这些狗狗如何知道,它们感知或者嗅到的是什么呢?这个问题困惑了科学家多年,但是威康信托基金会代谢科学研究所和剑桥大学的研究解释了这个问题。

答案就是异戊二烯,这一切都与异戊二烯有关。狗狗闻到的就是这个物质,这是人类呼吸中带有的自然化学物质。

科学家招募了8名女性I型糖尿病患者,在可控的条件下,使她们的血糖降低。他们使用质谱分析法寻找特定的化学特征,以检测某些分子的存在。通过这些数据,研究人员发现在出现低血糖症状时异戊二烯的含量升高。在某些情况下,异戊二烯的含量甚至会翻番。

人类无法察觉到异戊二烯,但是研究人员发现狗对这种化学物质非常敏感,可以轻易的分辨出主人的呼吸中是否有过多的异戊二烯。至于为什么身体会在低血糖的时候产生更多的异戊二烯,研究人员认为这可能是生成胆固醇的副产物。然而,他们还不能完全确定为什么血糖降低时异戊二烯会升高。

具备这个知识后,研究人员希望开发出一种可以像协助犬一样的医学传感器。此外,一种手持设备便可以代替目前的刺破指尖测试。

我们不应该过分夸大医疗协助犬的作用。它们在检测某些癌症方面似乎做得很好(比如尿道癌和乳腺癌),但这只是很少的情况,大部分关于协助犬的研究仍然处于初级阶段。关于狗可检测肺癌、结肠直肠癌甚至是帕金森症的说法,仍然处于研究阶段,离被证实还非常遥远。

然而,这次的研究成果非常喜人,可以产生新的科学观点并有助于新医疗技术的产生。

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