Potrebbe sorprendere, ma sin dal Medioevo, è sempre stata posta una grande attenzione sull’odore dell’alito di una persona.  A quei tempi deve essere stata una grande sfida, ma sin da allora alcune patologie, come il diabete (associato a un odore dolciastro) e disturbi del fegato (odore di pesce), venivano diagnosticate analizzando l’alito di una persona. Senza divagare parlando dei trattamenti in quegli anni, diciamo che la diagnosi è migliorata sensibilmente dal Medioevo. Ad esempio, al giorno d’oggi, utilizziamo degli spettrometri di mobilità ionica (IMS) per misurare i composti organici volatili (COV).

All’inizio del 21° secolo, degli studi di ricerca dimostrano che i cani sono in grado di rilevare tumori dall’odore. I cani sono addestrati per rilevare diversi tipi di tumore nell’alito dei pazienti umani, dato che la loro capacità olfattiva si attesta su una sensibilità di parti per trilione (ppt). Ad esempio: il cane è in grado di rilevare l’odore di un cc di sangue diluito in 20 piscine olimpioniche.

Ne è stato dedotto che i cani sono probabilmente in grado di distinguere i campioni sulla base di uno specifico odore, ma è ancora ignoto quale odore o miscela rilevino. La diagnosi del tumore da parte di cani addestrati è molto simile all’uovo di Colombo, ma richiede un addestramento intensivo degli animali e non ci fa capire perché alcuni tipi di tumore vengano rilevati mentre altri no.

Composti organici volatili (COV)

È per questo motivo che i ricercatori hanno iniziato a sviluppare degli analizzatori che possano eguagliare l’abilità canina. Negli ultimi anni è stato scoperto che i composti organici volatili (COV) possono essere dei biomarcatori distintivi nella diagnosi delle patologie umane. La volatilità è la tendenza di una sostanza a evaporare, perciò i composti organici volatili sono composti organici che evaporano o sublimano facilmente a temperatura ambiente.

Il respiro di una persona contiene alcune migliaia di composti organici volatili e la composizione dei COV viene utilizzata nella biopsia del respiro come biomarcatore per verificare la presenza di patologie come il cancro ai polmoni.

Una tecnica analitica di misurazione dei COV sempre più diffusa è la spettrometria di mobilità ionica (IMS). Questa tecnica è ideale per l’analisi in applicazioni medicali, dato che è rapida, non compromessa dall’umidità, altamente sensibile e funziona a pressione ambiente. Questo rende la tecnica ideale per applicazioni mobili o con punto di assistenza.

Spettrometria di mobilità ionica (IMS)

Il principio operativo dello spettrometro di mobilità ionica si basa sulla propagazione o tempo di volo di ioni che si formano nella sezione reagente. Gli ioni viaggiano, supportati da un campo magnetico, attraverso il tubo di propagazione, dove incontrano un gas propagante (N2 o aria). La forma e il numero di carica dello ione renderà più facile o difficile il flusso attraverso il gas propagante, che causerà una separazione degli ioni nel campione e, dopo il rilevamento, fornirà uno spettro IMS come quello riportato nella Figura 1.

Regolatori del flusso di massa

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