Inngangur

Inngangur

Lungnasjúkdómar og lungnakrabbamein eru meðal skæðustu sjúkdóma heims, að hluta til vegna þess hve seint þeir uppgötvast og greinast. Flestar óífarandi skimunaraðferðir eru óáreiðanlegar og sjúklingar veigra sér oft við nákvæmari aðferðum vegna óþæginda eða hugsanlegrar hættu sem þeim getur fylgt. En hvað ef hægt væri að fá nákvæma sjúkdómsgreiningu með einföldu útöndunarprófi?

Snemmgreining lífmerkja, efna sem gefa til kynna sjúkdóm eða lífeðlisfræðilegt ástand lífveru, gæti gert kleift að greina og meðhöndla sjúkdóma áður en ástandið verður alvarlegt eða óafturkræft. Nýlegar rannsóknir sýna að útöndunarloft getur innihaldið sameindir sem gætu verið lífmerki um nýlega útsetningu fyrir umhverfismengun eða um sjúkdómsástand, allt frá astma til lungnakrabbameins. Vísindamenn vinna nú að því að þróa „fingraför“ lífmerkja sem nota mætti til að greina tiltekna sjúkdóma út frá magni og auðkennum ákveðinna sameinda í útöndunarlofti sjúklings. Á rannsóknarstofu Sangeeta Bhatia við MIT notaði rannsóknarhópur efni sem hvarfast sérstaklega inni í sjúkum lungnavef; myndefni þessara efnahvarfa koma þá fram sem lífmerki sem hægt er að greina með massagreiningu (greiningaraðferð sem fjallað er um síðar í kaflanum). Möguleg hagnýting gæti falið í sér að sjúklingar með snemmbær einkenni andi að sér eða taki inn „skynjaraefni“ og andi síðan, nokkrum mínútum síðar, í nema til greiningar. Rannsóknir vísindamanna á borð við Lauru López-Sánchez hafa einnig leitt til sambærilegra aðferða til greiningar á lungnakrabbameini. Lykilhugtak að baki þessu markmiði er auðkenni sameindar, sem ræðst af fjölda og tegundum frumeinda sem hún inniheldur og hvernig þær tengjast saman. Í þessum kafla verður fjallað um nokkrar af grundvallarreglum efnafræðinnar sem tengjast samsetningu efnis, þar á meðal þær sem eru lykilatriði í hugtakinu auðkenni sameinda.