يظهر تحليل التنفس كأداة تشخيصية غير جراحية، ويكتسب شعبية كبيرة بسبب قدرته على تحديد الأمراض المختلفة من خلال المؤشرات الحيوية المتطايرة. غالبًا ما تكون طرق التشخيص التقليدية قاصرة في البيئات عالية الإنتاجية، خاصة في نقطة الرعاية. ومع ذلك، أظهر مطياف رامان المعزز السطحي (SERS)، والذي يستخدم عادة لتحليل السوائل، وعدًا كبيرًا في تشخيص التنفس، مما يسهل اكتشاف حالات مثل سرطان الرئة وسرطان المعدة والسكري. تسلط هذه المراجعة الضوء على التطورات الحديثة في تحليل التنفس القائم على SERS، مع التركيز على تطوير أجهزة استشعار قادرة على اكتشاف الغازات والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) في نفس الزفير، إلى جانب الاستراتيجيات المبتكرة للتركيز المسبق للعينات والتحليل الطيفي. مع قيام الأفراد بأخذ ما يقرب من 20000 نفس يوميًا، يقدم تحليل التنفس طريقة سهلة الاستخدام لتقييم الصحة. تعود الرؤى التاريخية إلى أبقراط، الذي أدرك الأهمية التشخيصية للتنفس. وقد تم التحقيق في وجود المركبات العضوية المتطايرة، التي تشكلتها عمليات التمثيل الغذائي، والنظام الغذائي، والعوامل البيئية، لمختلف الحالات الصحية. أدى التقدم الأخير في التقنيات التحليلية، بما في ذلك الاستخلاص الدقيق للمرحلة الصلبة وقياس الطيف الكتلي للغاز، إلى تحسين قدرات الكشف عن المركبات العضوية المتطايرة بشكل كبير. يتميز SERS بحساسيته العالية واكتشافه السريع، مما يجعله مناسبًا لمراقبة الصحة في الوقت الفعلي. تم تطوير العديد من ركائز SERS وتكوينات أجهزة الاستشعار، بما في ذلك الهياكل النانوية الفضية والذهبية، لتضخيم إشارات رامان. بالإضافة إلى ذلك، فإن تكامل التعلم الآلي وأنظمة الموائع الدقيقة يعزز إمكانات SERS في تحليل التنفس. على الرغم من التحديات مثل ضمان إمكانية تكرار القياس وإدارة تعقيد تكوين التنفس، فإن التقدم المستمر في المواد النانوية وتقنيات SERS يحمل وعدًا كبيرًا لتحويل التشخيص غير الجراحي، مما يمهد الطريق لمراقبة الصحة الشخصية والكشف عن الأمراض.
