JILA的科学家们已经将他们十年前发明的频率梳式呼吸测醉仪的灵敏度提高了千倍，而且还能检测出其他疾病的生物标记物——现在有四种，可能还有六种。当经过验证并设计成便携式设计时，梳子系统可以提供实时的、无创的人体呼吸分析，以检测和监测疾病。JILA由美国国家标准与技术研究所(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校联合运营。
JILA系统通过测量激光频率梳在装入镜像玻璃管的呼吸样本中来回传递时吸收的光的颜色和数量来“指纹”化学物质。最近的升级包括将光谱分析从近红外波段转移到中红外波段，在中红外波段有更多的分子吸收光，以及光学涂层和其他几项技术的进步，以实现高达万亿分之一的探测灵敏度。
正如《美国国家科学院院刊》所描述的那样，NIST/JILA研究员Jun Ye和David Nesbitt在一名志愿者的呼吸中检测并监测了四种生物标志物——甲醇(CH3OH)、甲烷(CH4)、水(H2O)和一种形式的重水(HDO)。这些是健康状况的指标，如甲烷，肠道问题。
研究人员说，用同样的仪器检测另外六种化学物质是可行的:甲醛、乙烷、羰基硫化物、乙烯、二硫化碳和氨。此外，将梳状激光进一步扩展到红外将大大扩展探测能力，并使识别数百种微量呼吸化学物质成为可能。
svz def JILA的研究人员在2008年展示了一种梳子式呼吸测醉器的原型，但当时没有进一步开发。在最终检测COVID-19的可能性的推动下，他们现在重新将重点放在了它上。
“我们非常乐观，致力于将这项技术推广到真正的医疗应用中，”叶说。
呼吸研究中最广泛使用的分析技术是气相色谱法和质谱联用技术，它可以检测出数百种呼出的分子，但工作缓慢，需要几十分钟。美国食品和药物管理局批准的大多数光学呼吸测试只检测到一种化学物质。叶说，JILA是唯一一个发表过关于梳子酒精浓度测定器研究的机构。
呼吸分析是频率梳在医学上的领先应用。梳子具有广谱覆盖、高分辨率和高灵敏度，可能同时检测数十种化学物质。除其他优点外，梳状系统不需要化学试剂和复杂的实验室设施。
Ye和Nesbitt现在正与NIST的其他研究人员合作，设计一种紧凑版的酒精测试器。管子只有55厘米(21.7英寸)长，但激光梳是定制的，而且有些笨重。
这项工作由空军科学研究办公室，国家科学基金会和NIST资助。
论文:梁强，梁永昌。Chan, P.B. Changala, D.J. Nesbitt, J. Ye和J. Toscano。超灵敏多物种光谱呼吸分析用于实时健康监测和诊断。美国国家科学院院刊。2021年10月1日在网上发布。DOI: 克罗心戒指多少钱10.1073 / pnas.2105063118