王曉冰
許多物體,尤其是生物都會散發(fā)獨有的氣味,每個人也有獨特的氣味。男女的氣味更有不同,因此才有聞香識女人。一些人在患了某些疾病后,也會散發(fā)獨特的氣味,如糖尿病酮癥酸中毒病人呼出氣中有爛蘋果味,吃過大蒜和有機磷農藥中毒的人可以呼出刺激性的蒜味。
這些氣味固然可以幫助診斷疾病,但是存在種種不足,例如特異性不強,當聞出有人有大蒜味時,并不能確認此人是吃了大蒜,還是有機磷農藥中毒。但是,聞氣味作為一種診斷疾病的輔助手段已經有了比較深入的發(fā)展。
狗聞味診病
從嗅覺細胞的比較知道,人的嗅覺細胞只有500萬個,覆蓋著鼻腔上部黏膜的一小部分;而狗的嗅覺細胞大約為1.25億~2億個,有的品種數量還要多,如一種牧羊狗的嗅覺細胞竟達2.2億個,這些嗅覺細胞占據了鼻腔上黏膜的絕大部分。因此,人們認為,狗的嗅覺至少比人靈敏1000多倍。狗也就被賦予了聞味辨病的重任。
狗能嗅聞疾病的事例很多,其中英國一只叫黛西的拉布拉多犬擁有了世界級的聲譽。它是家住貝德福德郡郊區(qū)的一名動物行為學家克萊爾·格斯特喂養(yǎng)的寵物。2009年的一天,克萊爾下班回家,帶著黛西出門散步。但黛西不肯出門,不停地用它的鼻子頂撞克萊爾的胸口,并發(fā)出低鳴??巳R爾覺得黛西的行為很反常,但并沒有在意,以為它只是不高興而已。
但是,在當天晚上,克萊爾感到被黛西頂撞過的部位有什么東西堵住的感覺,第二天她便去醫(yī)院進行了全面檢查。檢查結果表明,在黛西頂撞的部位查出一個囊腫。在進行切片化驗后,醫(yī)生告訴她患了乳腺癌,所幸發(fā)現及時,還是早期,可以治療。
在發(fā)現黛西有這種特異的嗅覺功能后,克萊爾創(chuàng)立了“醫(yī)學嗅探犬”機構,對黛西和其他狗進行訓練。主要讓狗嗅聞人的尿液,如果發(fā)現尿液樣本中的任何氣味,狗都會受到獎勵。隨后,它們只有在嗅到腫瘤的氣味后才會得到獎勵。如此,一只狗經過6個月的訓練就可以成為癌癥嗅探犬。
經過訓練的黛西只需嗅一嗅,就會分辨出結果,如果它嗅出是癌癥,就坐著不動,盯著旁邊的訓練員看。多年來,它已檢測出550多例癌癥病例,準確率達到93%。
但是,目前狗嗅聞癌癥是否能推廣到臨床,研究人員還難以下結論,因為,即便狗能聞出癌癥的分子氣味,但是否與特定的癌癥相關聯,如甲氣味與肺癌相關,乙氣味與乳腺癌相關等,還有待研究的深入來證明,但是,目前可以把這種方法當作癌癥檢查的輔助手段來使用。例如,病人經過臨床多種檢查,如癌癥特異抗原檢測或影像檢查后,再讓嗅探犬檢測,或反過來先讓嗅探犬嗅聞氣味,再進行各項臨床檢測,就可能提升癌癥檢查的準確性。
培訓小鼠嗅聞肺結核
現在,另一種動物成為人們青睞的對象,這就是老鼠,但并非一般的老鼠,而是非洲巨鼠(非洲巨頰囊鼠),又稱非洲岡比亞鼠,它們可以長到91厘米長,體重超過4千克,甚至比家貓體型還大。它們因為喜歡把吃不了的食物存放在腮幫子里而得名。非洲巨鼠被視為比狗的嗅覺還靈敏,能更好更快地完成嗅探任務。
早在幾十年前,研究人員就發(fā)現,如同其他哺乳動物一樣,老鼠鼻子尖端的格呂內貝格神經節(jié)是由神經元組成的小球,其功能是嗅聞各種物質的氣味。
早在1995年,比利時非政府組織安特衛(wèi)普掃雷組織就在坦桑尼亞的一個小鎮(zhèn)上訓練一批非洲巨鼠來掃雷。研究人員利用非洲巨鼠嗅覺靈敏、貪吃的特點,在非洲巨鼠嗅到炸藥(TNT)的時候給予它們香蕉等水果作為獎勵,如此不斷反復訓練9個月,非洲巨鼠就可以成為“掃雷特攻隊”的尖兵。
經過訓練,掃雷鼠只需要30分鐘就可以清理掉100平方米內的地雷,這通常是兩個人需要一天時間才能完成的任務。因此,利用非洲巨鼠清除地雷不僅效率高,而且可以極大減少人員受傷的概率。
有了這種成功的實踐,非洲巨鼠又被訓練來嗅聞和診斷肺結核?,F在,安特衛(wèi)普掃雷組織與莫桑比克首都馬普托的愛德華多·蒙德蘭大學的醫(yī)學研究人員聯合,訓練非洲巨鼠來識別肺結核患者的痰液樣本。
研究人員等非洲巨鼠出生后長至4周,利用“答對有獎”(獎勵香蕉等),在訓練6個多月后,非洲巨鼠就可以完成嗅聞肺結核痰液的任務。它們會被關在一個玻璃籠內,在多個唾液樣本間穿梭,找出感染結核分枝桿菌的樣本。當它停在某一樣本前或摩擦前肢時,就代表這份樣本感染了結核桿菌。
受過訓練的非洲巨鼠幾乎百分之百地在3秒內從10個樣本中嗅聞出肺結核樣本。在20分鐘里,它們能篩選100個樣本,成本僅20美分。但是,靠化驗師在實驗室做化驗檢測,需要4天時間,一名化驗師一天最多做20個樣本化驗。非洲巨鼠的效率至少是人工的10倍以上。
從經濟上衡量,非洲巨鼠嗅聞肺結核也特別低廉。每只非洲巨鼠的訓練費用為6700~8000美元,平均壽命為6~8年。傳統(tǒng)的快速檢測肺結核的裝置每臺價格是1.7萬美元,每次檢測需要花費10~17美元。
非洲巨鼠用于肺結核檢測始于2013年2月,迄今已篩查逾34萬個結核樣本,并使所有利用非洲巨鼠診斷肺結核的診所提高40%以上的檢出率。
當然,在國際上推廣老鼠嗅聞肺結核需要世界衛(wèi)生組織的認證,目前安特衛(wèi)普掃雷組織正等待世界衛(wèi)生組織的批準。
(摘自《百科知識》)