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呼気分析学
基礎・装置・臨床応用・人工知能までの包括的体系
呼気分析の基礎から、測定装置、臨床応用、そして人工知能の活用までを一冊に体系化した包括的テキスト。本サイトの背景にある知識を、順を追って整理しています。
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呼気に含まれる VOC・ナノ粒子・マイクロバイオームを手がかりに、がん・感染症・代謝疾患を「傷つけずに」捉える —— それが呼気分析 (breathomics / volatolomics) です。 世界に散らばる組織・技術・論文・バイオマーカーの情報を、研究者どうしがたどれる形に整理し、共有するためのコミュニティサイトです。
基礎・装置・臨床応用・人工知能までの包括的体系
呼気分析の基礎から、測定装置、臨床応用、そして人工知能の活用までを一冊に体系化した包括的テキスト。本サイトの背景にある知識を、順を追って整理しています。
呼気分析は、FAIMS・GC-MS・電子鼻・MSS・ナノ粒子タグなど多様な要素技術が並び立ち、論文・臨床試験・規制・企業の情報源も分かれています。 本サイトは、それらを俯瞰できる形にまとめ、研究者・臨床家・企画担当がたがいに見つけ合えるようにすることを目指しています。
世界305組織を 「呼気分析（コア）」と 「疾患スクリーニング（隣接・参照）」の2軸で分けて収録。技術・疾患・地域・影響度で絞り込み、各組織の協力関係や立ち位置をたどれます。
「どの化合物が、どの疾患と結びつくか」を論文エビデンスつきで整理。化合物別にも疾患別にも引けるので、アセトンのような複数疾患にまたがる VOC も一望できます。感度・特異度・生成メカニズム・参照論文つき。
VOC・FAIMS・GC-MS/GC-IMS・SIFT-MS・PTR-MS・SESI・電子鼻(MOS)・MSS・ナノ粒子(NBT)・光学・RF/THz。原理・感度・検出限界・サンプリングの標準を横並びで読み比べ。
論文 (J Breath Res, Metabolites ほか)・臨床試験・規制 (FDA/EMA/PMDA)・主要学会発表を随時整理。分野で「次に来そうな流れ」を見逃さないために。
呼気サンプリングの SOP テンプレート (ReCIVA/Tedlar 互換)、VOC 参照データセット、解析パイプライン例、主要レビュー論文リスト。
参加者を募集中の呼気コホート、連携先を探すラボやスタートアップ、掲載を希望する研究者。ゆるやかにマッチングします。英語ページも併設。
呼気分析は、技術と疾患の組み合わせで研究の重心が決まります。下表は色の濃淡で、研究・開発が活発な領域（濃い）と、まだ余地の大きい領域（淡い）を示しています。詳しくは 技術解説ページ へ。
| 技術 / 疾患 | 肺がん | 多がん MCED | 肝・膵・GI | 糖尿病 | 感染症 | 呼吸器 | 神経 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FAIMS | ●●● | ●● | ●● | ● | ●● | ||
| GC-MS / GC-IMS | ●●● | ●● | ●●● | ●● | ●● | ●● | ● |
| 電子鼻 (MOS) | ●● | ● | ●●● | ●● | |||
| MSS | ● | ● | ● | ||||
| NBT (ナノ粒子) | ●● | ||||||
| PTR/SESI-MS | ●● | ● | ●● | ● | |||
| 光学 (NIR/MIR/QCL) | ●●● | ||||||
| 血液オミクス (参照) | ●● | ●●● | ●● | ●● | ●● |
●=少数、●●=中程度、●●●=活発。背景色の濃さは、その組み合わせに取り組む組織の多さを表します。血液オミクスは呼気技術と比べるための参照として併記しています。
呼気分析の研究・臨床・事業化を早くから進めてきた組織群です。それぞれの技術・エビデンス・協力関係の詳細は 組織DB からたどれます。
英国 · FAIMS · Breath Biopsy®
FAIMS 方式のパイオニア。ReCIVA によるサンプリング標準化に加え、近年は OMED Health（消化器）や肝疾患 LIBRA へ重心を移す。AstraZeneca や NHS、Cancer Research UK と広く連携する分野の中核。
オランダ · 電子鼻 (SpiroNose) · 感染症/呼吸器
SpiroNose による電子鼻のクラウド解析プラットフォーム。欧州で COPD・喘息・COVID・結核のエビデンスを積み上げ、CE-IVD を取得。呼気×感染症を早くから実装。
イスラエル · 電子鼻＋ナノ粒子 · 多がん
Technion の Haick 研からのスピンアウト。NA-NOSE 系センサと多疾患 VOC のパターン認識で 17 疾患以上を扱う研究群は、この分野の学術的な基盤のひとつ。2025年も新型 e-nose を相次いで発表。
インドネシア · 電子鼻 · COVID / 感染症
COVID-19 禍にインドネシア国内で数百万件規模の呼気スクリーニングを運用した国家的事例。感染症×呼気を社会実装した参照点として注目されています。
米国 · TD-GC-MS · 多疾患 VOC
呼気 VOC 研究の草分け (Michael Phillips)。乳がん・肺がん・結核・移植拒絶など数十年にわたるエビデンスと VOC ライブラリを蓄積してきた老舗。
日本 · 線虫 N-NOSE · 多がん
尿×線虫による多がん早期検知。呼気ではないものの「非侵襲×多がん」という同じ層で国内市場を切り開いた事例。精度をめぐる議論も含め、分野の背景を理解するうえで参考になります。