疾病真的有「氣味」嗎？以 GC-MS 探索揮發性代謝物與生物標記

從嗅覺感受轉換為可分析的化學資訊

人類嗅覺能夠感受到極為複雜的氣味差異，但感官評估容易受到個體差異、環境及經驗影響。
若要進一步了解某一種氣味是由哪些化合物所構成，則需要透過分析儀器將感官資訊與化學成分進行比對。將 GC-MS 與 GL Sciences PHASER 氣味嗅辨系統搭配使用，即可在氣相層析分離化合物的同時，將分析氣流分流至質譜儀與嗅聞端。
研究人員一方面可以利用質譜資訊進行化合物分析，另一方面則可同步記錄各時間點所感受到的氣味特徵，進而建立「氣味」與「化學成分」之間的關聯。

GC-MS 分析疾病相關揮發性代謝物

人體皮脂、汗液及其他生物樣本中含有種類繁多的化合物，其中部分揮發性成分可能受到代謝狀態、生活環境或疾病相關生理變化影響。
透過 GC-MS，可將複雜樣本中的揮發性與半揮發性化合物進行分離與偵測，並取得其質譜資訊。例如 Shimadzu GCMS-QP2050 等 GC-MS 系統具備高速掃描與高靈敏度分析能力，可應用於複雜樣本中的微量成分分析，支援研究人員比較不同樣本之間的化學組成差異。
透過進一步的統計分析與代謝體學研究，即有機會篩選出值得深入研究的候選化合物，作為疾病相關生物標記（Biomarker）探索的一部分。

結合前處理技術，提升 VOC 分析效率

在 VOC 分析中，如何有效收集並將目標化合物導入 GC-MS，是影響分析結果的重要因素之一。
依照樣本特性及研究目的，可搭配頂空進樣（Headspace）、熱脫附（Thermal Desorption, TD）或其他揮發性成分採樣技術，減少複雜樣本前處理，並提高揮發性化合物的分析效率。例如皮脂拭子、皮膚採樣材料或其他非侵入式樣本，都可能成為疾病相關 VOC 研究的樣本來源。相較於傳統侵入式採樣方式，這類研究方向也為未來更便利的生物標記探索提供新的可能性。

從疾病氣味研究到生物標記探索

帕金森氏症、阿茲海默症等神經退化性疾病往往在明顯症狀出現前，人體內部便可能已發生一連串生理與代謝變化。因此，如何找出能夠反映早期生理變化的生物標記，一直是相關研究的重要課題。
GC-MS 所分析的揮發性代謝物，正逐漸成為代謝體學與疾病生物標記研究中的重要方向之一。透過比較健康族群與疾病族群的 VOC 組成，研究人員可進一步探索疾病狀態與代謝變化之間的關聯。除了揮發性代謝物研究之外，Shimadzu 亦持續利用各類質譜分析技術支援神經退化性疾病相關研究，包括阿茲海默症相關生物標記分析及藥物研究等領域。

以分析技術探索人體氣味中的科學資訊

Joy Milne 的特殊嗅覺，讓研究人員重新思考「人體氣味」所蘊含的生物化學資訊。而透過 GC-MS、氣味嗅辨系統與多元前處理技術，原本高度依賴人類感官的氣味差異，可以進一步轉換為可記錄、可比較的分析數據。從揮發性代謝物分析、疾病相關生物標記探索，到未來的早期疾病研究，精密分析技術正在協助研究人員逐步解析人體所釋放的化學訊號，為代謝體學與精準醫療研究拓展更多可能性。

※ 本文所述技術與研究內容僅供研究用途，不用於醫療診斷。