CN106163267A - 用于检测受试者中医学病况的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于训练动物以检测人类或动物个体中病况如癌症的方法。向待训练的动物呈现训练样品，其中该训练样品是由与预定癌症相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽。与预定病况相关联的细胞群体可以是例如与预定病况相关联的确立细胞系的培养物。呈现训练样品的同时或之后，使动物经受不良刺激如电击。允许动物进行第一预定响应以避免、逃避或终止不良刺激。本发明还提供一种用于检测个体中病况如癌症的方法，其中经训练的动物在暴露于来自感染有病况的个体的体液的蒸汽时进行预定响应。
Description
技术领域
本发明涉及用于训练动物以检测气味、以及使用经训练的动物检测气味的方法和系统。
背景技术
以下现有技术出版物被认为与本发明背景的理解是相关的：
Sponring A,et al.(2009)Release of volatile organic compounds from thelung cancer cell line NCI-H2087in vitro.Anticancer Res 29:419-426.
Filipiak W,et al.Release of volatile organic compounds(VOCs)from thelung cancer cell line CALU-1in vitro Cancer Cell International 2008,8:17.
Matsumura et al.,Urinary Volatile Compounds as Biomarkers for LungCancer:A Proof of Principle Study Using Odor Signatures in Mouse Models ofLung Cancer,出版日：2010年1月27日。
Dragonieri,S.,et al.An electronic nose distinguishes exhaled breathof patients with Malignant Pleural Mesothelioma from controls.Lung Cancer 75(3):326-31.J.Lung Cancer,2011.
Filipiak W,et al.Comparative analyses of volatile organic compounds(VOCs)from patients,tumors and transformed cell lines for the validation oflung cancer-derived breath markers.J Breath Res.2014年6月；8(2):027111.
Biderman的美国专利4,022,054。
癌症是整个世界上大多数国家的主要死亡原因。实现高治疗率的唯一治疗是早期疾病(转移性扩散发生之前)的手术切除。高风险性患者的成像已被用于癌症的早期诊断。然而，虽然成像是相当灵敏的，但其也是相对非特异性的。例如，通过CT筛查，5-26％的高风险性吸烟患者具有可检测到的肺结节，但是平均而言，这些结节仅有经4％(2-11％的范围)是恶性的。
早期检测癌症的另一种途径利用从各种体液例如痰、血液和尿液获得的癌症生物标志物。一种此类生物标志物是可以通过动物的嗅觉检测为气味的小分子量挥发性有机化合物(VOC)。已经证明肺癌细胞系NCI-H2087(Sponring et al.)和人类非小细胞肺癌(NSCLC)细胞系CALU-1(Filipiak W,et al.2008)在体外释放特定的挥发性有机化合物。Dragonieri已经使用“电子鼻”来捕获从患有恶性胸膜间皮瘤(MPM)的患者呼出的VOC的谱图，提供疾病的复合生物标志物谱(“呼吸图(breathprint)”)。Filipiak W,et al.2014观察到，与健康对照相比，肺癌细胞释放出显著更高浓度的乙醇和正辛烷以及其他代谢产物。
Matsumura et al.训练小鼠来辨别具有和不具有实验性肿瘤的小鼠的尿的气味。通过向小鼠中注入癌症细胞系LKR或LLC来在小鼠中诱导肿瘤。LKR来源于表达突变Kras的转基因动物，而LLC(Lewis肺细胞癌)是自发产生的肿瘤。训练其他小鼠来辨别采集自具有肿瘤的小鼠的尿液样品的气味与不具有肿瘤的对照小鼠的尿的气味。
Biderman的美国专利4,022,054教导了一种用于训练小鼠以检测目标气味、以及用于使用所训练的动物检测目标气味的方法和设备。系统包含笼和使空气流通过该笼的机构。该系统还包括在笼中的信号机构，该信号机构是由笼中的经训练的动物响应于目标气味的检测可操作的。使用该专利的方法和设备，小鼠被训练用来检测爆炸物。
发明内容
本发明基于这样一种新的且出人预料的发现，即，从组织培养物的顶空(headspace)采集的蒸汽可以被用来训练动物，从而从产生自人类个体或动物个体的体液的气味检测该个体中的各种病况。例如，发明人已经发现，使用此种蒸汽训练的小鼠能够从采集自感染个体的尿的蒸汽检测各种不同形式的癌症。
在其方面的一个中，本发明提供一种用于制备气体样品的方法，气体样品用于检测人类或动物人体中的预定病况。例如，病况可以是癌症。根据本发明的这一方面，用于训练动物的样品包括采集由与预定病况相关联的细胞的群体发出的蒸汽。与预定病况相关联的细胞的群体可以是例如获自感染有预定病况的个体的细胞、或来源于从感染有预定病况的个体获得的一种或多种细胞中的细胞。特别地，与预定病况相关联的细胞的群体可以是细胞的组织培养物，该细胞获自感染有病况的个体或来源于从感染有预定病况的个体获得的细胞。组织培养物可以是与预定病况相关联的确立细胞系(established cell line)的培养物。
在其方面的另一个中，本发明提供用于训练动物以检测人类或动物个体中预定病况如癌症的样品。根据本发明的这一方面，用于训练动物以检测预定病况的样品包括从与病况相关联的细胞的群体排放的蒸汽。与预定病况相关联的细胞的群体可以是例如从感染有预定病况的个体获得的细胞、或来源于从感染有预定病况的个体获得的一种或多种细胞的细胞。特别地，与预定病况相关联的细胞的群体可以是细胞的组织培养物，该细胞从感染有病况的个体获得、或来源于从感染有预定病况的个体获得的细胞。组织培养物可以是与预定病况相关联的确立细胞系的培养物。
在其方面的又另一个中，本发明提供一种用于训练动物以检测人类个体或动物个体中预定病况的方法。根据本发明的这一方面，向动物呈现由与预定病况相关联的细胞群体释放的一种或多种气体训练样品。动物可以是例如啮齿动物如小鼠或大鼠，或者狗。在呈现训练样品的同时或之后，使动物经受不良刺激如电击并且进行训练以进行第一预定响应，从而终止、逃避或避免不良刺激。当向动物呈现由与预定病况不相关联的对照细胞群体释放的气体对照样品时，不使动物经受不良刺激，并且动物不进行预定第一响应。在呈现来自对照群体的样品后，可以训练动物以进行第二预定响应或不进行预定响应。
本发明的训练方法可以包括初级阶段，其中动物被训练以检测来自含有一种或多种挥发性有机化合物如二甲基-2,3-二硝基丁烷(DMDNB)的合成溶液的蒸汽。
训练方法可以包括验证阶段，其中使动物经受测试气味，测试气味获自感染有该动物训练的预定病况的个体的体液。如果在呈现测试气味之后，动物进行预定第一响应，那么得出动物经训练以检测预定病况的结论。
本发明还提供由本发明的方法训练的动物。动物可以是例如啮齿动物，如小鼠或大鼠，或者狗。
在其方面的又另一个中，本发明提供一种用于检测人类个体或动物个体中的预定病况的方法。根据本发明的这一方面，向由本发明的训练方法训练的小鼠呈现来自个体的体液的测试蒸汽。预定体液可以是例如尿液、血液、或呼出气体。在呈现测试蒸汽之后，如果动物进行第一预定响应，那么得到该个体具有预定病况的结论。
在其方面的还另一个中，本发明提供一种用于检测个体中预定病况的系统。本发明的系统包含用于限制一个或多个动物的房室。本发明的系统还包含一种用于向笼中的一个或多个动物产生不良刺激的装置。系统还可以包含一个或多个响应装置，当进行第一预定响应时，其可以被笼中的动物利用。作为一个实例，用于产生不良刺激的装置可以包含在笼的底板中由导电材料形成的格栅，其是电路的一个组件，该电路能够被激活以产生通过该格栅的电流。作为一个实例，当进行第一预定响应时，笼中的动物利用的装置可以是动物向其中退却以避免或逃避不良刺激的“安全港”。作为另一个实例，当进行第一预定响应时笼中的动物利用的装置可以是第一杆，其被动物按下从而避免、逃避或终止不良刺激。系统还可以包含当进行第二预定响应时笼中的动物可以利用的一个或多个响应装置，如第二杆。
本发明的系统进一步包含用于产生通过房室的空气流的一个或多个装置。一个可压缩的储存器用来包含气体样品。手动地或通过电子装置来压缩可压缩的储存器使得气体样品通过喷嘴或针注入到空气流中。可压缩的储存器可以是例如注射器或波纹管。空气流携带气体样品进入到房室中，在该房室中可由该房室中的一个或多个动物检测气体样品。
因此，在其方面的一个中，本发明提供一种用于训练动物以检测人类个体或动物个体中预定病况的方法，包括：
(a)向动物呈现训练样品，训练样品是由与预定病况相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽；
(b)呈现训练样品的同时或之后，使动物经受不良刺激；
(c)允许动物进行第一预定响应以避免、逃避或终止不良刺激；和
(d)可选地向动物呈现对照样品并且在呈现对照样品的同时或之后不使动物经受不良刺激，该对照样品是由与预定病况不相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽。
可以根据需求重复步骤(a)至(d)任何次数。在步骤(a)之前，可以进行初步训练程序，其中向一个或多个动物呈现从一种或多种挥发性有机化合物的合成制剂获得的气体样品或蒸汽。一种或多种挥发性有机化合物可以包括例如二甲基-2,3-二硝基丁烷(DMDNB)。
与预定病况相关联的细胞的群体可以选自：
(a)从感染有预定病况的个体获得的细胞；
(b)来源于从感染有预定病况的个体获得的一种或多种细胞的细胞；
(c)细胞的组织培养物，该细胞从感染有病况的个体获得或来源于从由感染有预定病况的个体获得的细胞；和
(d)与预定病况相关联的确立细胞系的培养物。
预定病况可以是例如癌症。
本发明还提供由一种方法训练来检测人类个体或动物个体中预定病况的动物，方法包括：
(a)向动物呈现训练样品，训练样品是由与预定病况相关联的细胞的群体产生的气体样品或蒸汽；
(b)呈现训练样品的同时或之后，使动物经受不良刺激；
(c)允许动物进行第一预定响应以避免、逃避或终止不良刺激；和
(d)可选地向动物呈现对照样品并且在呈现对照样品的同时或之后不使动物经受不良刺激，该对照样品是由与预定病况不相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽。
动物可以是啮齿动物如小鼠，或者狗。预定病况可以是例如癌症。
本发明进一步提供一种用于检测人类个体或动物个体中预定病况的方法，包括：
(a)提供经由一种方法训练以检测人类个体或动物个体中预定病况的一只或多只动物，方法包括：
(i)向动物呈现训练样品，训练样品是由与预定病况相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽；
(ii)呈现训练样品的同时或之后，使动物经受不良刺激；
(iii)允许动物进行第一预定响应以避免、逃避或终止不良刺激；和
(iv)可选地向动物呈现对照样品并且在呈现对照样品的同时或之后不使动物经受不良刺激，该对照样品是由与预定病况不相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽；
(b)向一只或多只动物呈现来自个体的体液的测试蒸汽；
(c)如果在呈现测试蒸汽后，预定数目的一只或多只动物进行第一预定响应，则得出个体具有预定病况的结论；
(d)在呈现测试蒸汽之后，如果预定数目的一只或多只动物不进行第一预定响应，则得出个体不具有预定病况的结论。
预定体液可以是例如尿、血液或呼出气体。预定病况可以是癌症。一只或多只动物可以是啮齿动物如小鼠，或者狗。第一预定响应可以是例如退却到安全港。
本发明还提供一种用于向一只或多只动物呈现气体样品的系统，其包括：
(a)适于限制一只或多只动物的房室；
(b)混合单元；
(c)适于产生进入到混合单元并且通过房室的空气流的装置；
(d)用于向限制在房室中的一只或多只动物递送不良刺激的装置；和
(e)限制在房室中的一个或多个动物可以退却于其中以避免或逃避不良刺激的安全港；
其中混合单元适于向混合单元中注入气体样品。
系统可以进一步包含用于压缩可压缩的储存器的装置，如注射器或波纹管，并且将可压缩的储存器中的气体或蒸汽样品注射到混合房室中。不良刺激可以是例如电击。安全港可以是例如房室中的架子。
系统可以进一步包含经定位以获得房室内部的图像的摄像机和/或用于确定限制到房室中的一个或多个动物的每一个身份的装置。
本发明进一步提供一种用于检测人类个体或动物个体中预定病况的系统，包括：
(a)用于向一只或多只动物呈现气体样品的系统，包括：
(i)适于限制一只或多只动物的房室；
(ii)混合单元；
(iii)适于产生进入到混合单元并且通过房室的空气流的装置；
(iv)用于向限制在房室中的一只或多只动物递送不良刺激的装置；和
(v)限制在房室中的一个或多个动物可以退却于其中以避免或逃避不良刺激的安全港；
(vi)其中混合单元适于向混合单元中注入气体样品；和
(b)通过一种方法训练以检测人类个体或动物个体中预定病况的一只或多只动物，方法包括：
(i)向动物呈现训练样品，训练样品是由与预定病况相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽；
(ii)呈现训练样品的同时或之后，使动物经受不良刺激；
(iii)允许动物进行第一预定响应以避免、逃避或终止不良刺激；和
(iv)可选地向动物呈现对照样品并且在呈现对照样品的同时或之后不使动物经受不良刺激，该对照样品是由与预定病况不相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽。
预定病况可以是例如癌症。
本发明还进一步提供一种用于在本发明的系统中使用的训练样品，其中与预定病况相关联的细胞的群体选自：
(a)从感染有预定病况的个体获得的细胞；
(b)来源于从感染有预定病况的个体获得的一种或多种细胞的细胞；
(c)细胞的组织培养物，该细胞从感染有病况的个体获得或来源于从感染有预定病况的个体获得的细胞；和
(d)与预定病况相关联的确立细胞系的培养物。
附图说明
为了理解本发明以及理解本发明在实践中是如何进行的，现在将参照附图仅通过非限制性实施例的方式来描述优选的实施方式，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施方式，用于向一只或多只动物呈现气体样品的系统的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明这一方面的一个实施方式，用于向一只或多只动物呈现气体样品的系统2的示意图。系统2包含适于限制一只或多只动物的房室4。电扇6产生进入到混合单元8中并且通过房室4的环境空气的空气流。空气流穿过电扇6并且穿过电扇6作为废气退出系统2。
混合单元8适于允许气体样品被注入到混合单元8中。气体样品10可以被加载到具有主体13、柱塞14和喷嘴或针16的注射器12中。喷嘴或针16的尖端18被导入到混合单元8的内部。通过压下柱塞14来压缩气体样品10以将气体样品10注入到混合单元8中，然后通过空气流携带进入房室4中，穿过电扇6并且在废气中排出系统。可以手动地进行柱塞14的按压。通过柱塞14的机械性平移可以实现更受控的注入速率。注射器14的主体13可以被固定在平台20上并且在步进马达24控制下的推进器22可以平移柱塞24(至图1透视图中的左侧)，从而将气体样品10注入到混合单元8中。
房室4的内部提供了覆盖底板28的至少一部分的电格栅26，其是电路30的一部分，用来向房室4中的动物提供电击，如下文所解释的。另外，房室4的内部是架子32，其从房室4的壁延伸进入到房室4的内部，充当动物可能退却以避免或逃避来自格栅26的电击的“安全港”。
系统2进一步包含处理器34，其激活系统2的各个组件并且监测系统2的运行。例如，处理器可以经配置以闭合电路28中的开关从而在格栅32中产生电流。处理器34包括存储由系统产生的数据的存储器36。用户输入设备38允许用户输入与系统2的运行有关的任何用户可选择的参数，或相关数据如气体样品13的来源或与限制到房室4的动物有关的数据。
系统2可以包括经定位以获取房室4内部的图像的摄像机40，从而观察房室中动物的行为。房室4的内部可以使用任何类型的照明如可见光或红外光进行照明。摄像机40可以是照相机(stills camera)或摄影机(video camera)。通过摄像机获得的图像被输入到处理器40并且存储在存储器36中。通过摄像机40获得的图像可以在屏幕42上观察。
系统2还可以包括RFID转发器44，其检测来自附接到房室4中动物的RFID的ID信号。RFID可以被附接到动物的表面，例如为穿戴在动物的腿上的脚环的形式或包埋在动物皮肤下方。由转发器44检测的房室4中的动物的ID被输入到处理器36中。
存储器36为导入到房室4中的每只动物保持有一份文件。动物的文件通常包括与存在不同气体样品10流经房室4时的动物行为相关的数据。例如，文件可以包括当呈现特定的气体样品时，动物是否退却到架子32。
实施例
材料和方法：
细胞系：
使用了以下市售的细胞系。乳癌细胞系：MCF7、T-47D、BT-474、MDA-MB-468、BT-549、MDA-MB-231、MDA-MB-453。肺癌细胞系：NCI-H1299、NCI-H2030、A-549、SHP-77、H1581和H520。对照(健康)细胞系：MCF-12A、MCF 10A MRC-9和ZR-75-1。
组织培养物
在含有5％CO2的气氛中，在175cm2的细胞培养瓶中将细胞系生长于RPMI 1640培养基或补充有10％牛胎儿血清的DMEM培养基中。将约2x 106个细胞接种于烧瓶中并且将细胞培养至约95％的汇合(7x 106个细胞)，此时获得了组织培养物。
组织培养物样品
将硅连接器连接到每个培养瓶。通过使用具有20G 1.5”针的60ml注射器刺入硅接合器并且将培养物的顶空(headspace)采集于注射器中，获得组织培养物样品。
样本和尿液样品
从癌症患者和健康个体获得尿液样品并且立即冷却(-20℃)直至使用。使用前将样品过夜解冻至4℃并且均匀化。然后将每份尿液样品转移到175cm2细胞培养瓶中，附接硅接合器并且将样品加热至37℃，历经2小时。通过使用具有20G 1.5”针的60ml注射器刺入硅接合器采集尿液样品的顶空，并且将顶空采集于注射器中。
小鼠
训练了多组小鼠以用于检测肺癌或乳癌。每一组含有5只雌性小鼠，品系C57BL/6，购自Harlan Laboratories Inc。将小鼠放置在单独的通风笼中，在温度和湿度受控的栖息地(Lab Products Inc.,USA)。接收时的小鼠为2周龄，并且在1月龄时开始训练。每只小鼠具有一个唯一的RFID标记，其植入在皮肤下方以用于自动识别。
训练阶段
使用与图1中示出的系统2类似的系统来训练小鼠。使用无条件刺激(US)，基于躲避来训练小鼠以检测特定的目标气味。每一只小鼠均单独地进行训练。待训练以检测特定气味的小鼠被限制于房室4中并且通过向系统的混合房室8中注入气体样品以呈现目标气味，如上所说明的。气味呈现开始10秒后，在格栅26中产生0.17mA的电流，其典型地在小鼠的脚上被小鼠感知为电击。将0.17mA的电流维持3秒。为了避免电击，小鼠可以退却到架子32上。当向小鼠呈现对照气味时，在格栅26中未产生电流。在呈现目标气味和一种或多种不同对照气味的多个情节之后，小鼠学会了在呈现目标气味时在施用电击之前退却到架子32上以避免电击。当呈现对照气味时，小鼠不退却到架子上。
在初步训练程序中，二甲基-2,3-二硝基丁烷(DMDNB,#156345,Sigma Aldrich)充当目标气味，其是通过将含有DMDNB的容器的顶空采集于50ml注射器中获得的。将环境空气样品作为对照气味。
将以90％灵敏度(不超过10％的假阴性)和90％特异性(不超过10％假阳性)报告目标气味、稳定2-3次训练课程的小鼠进展到人类样品训练，其中呈现的目标气味为如上所说明的，通过从特定癌细胞系的培养物的顶空采集获得的气体样品或蒸汽。非条件组织培养基的顶空、环境空气和非癌性细胞系培养物的顶空用作对照气味。一旦小鼠学会了区分来自特定癌细胞系的目标气味与对照气味样品，将来自另外的癌细胞系的气味导入作为对照气味。
一旦小鼠学会了以90％灵敏度和90％特异性(稳定2-3次训练课程)报告特定癌症的目标气味，小鼠进展到验证阶段，其中将小鼠暴露于获自人类癌症患者和健康个体的尿液样品的蒸汽。首先，将小鼠暴露于作为目标气味的来自一位特定癌症患者的尿液样品的气味以及作为对照气味的特定健康个体的尿液样品的气味。逐渐地，将来自其他健康个体和其他具有相同形式癌症的癌症患者的另外的尿液样品导入作为另外的对照气味。一旦小鼠学会了以90％灵敏度和90％特异性(稳定2-3次训练课程)报告目标气味，小鼠被认为是“可使用的(operational)”并且适合用于从如上获得的未知尿液样品获取的气体样品或蒸汽检测癌症。
结果
使用与图1中示出的系统2类似的系统，向使用各种细胞系如上训练的小鼠呈现尿蒸汽。对于每只小鼠和每份尿样本，在5次独立的场合向小鼠呈现来自尿液样品的蒸汽。如果5次场合中有至少3次小鼠跳到架子上，可以认为该小鼠已经将样品识别为含有用于训练该小鼠时的目标气味。
结果示于表1中。对于每种目标气味和每份尿液样品，单独地测试了5只经训练以检测目标气味的小鼠，以确定它们是否在尿液样品的蒸汽中检测到目标气味。如果5次独立的场合中有至少3次，5只中有至少3只检测到尿蒸汽中的目标气味，在表1中的相应条目中输入“√”。否则，在表1的相应条目中输入“-”。
表1中示出的结果显示，经训练以检测来自乳癌或肺癌的小鼠仅在分别来自乳癌患者和肺癌患者的尿蒸汽中检测到了它们的目标气味。
Claims (27)
1.一种用于训练动物以检测人类或动物个体中预定病况的方法，包括：
(a)向动物呈现训练样品，所述训练样品是由与所述预定病况相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽；
(b)呈现所述训练样品的同时或之后，使所述动物经受不良刺激；
(c)允许所述动物进行第一预定响应以避免、逃避或终止所述不良刺激；和
(d)可选地向所述动物呈现对照样品并且在呈现所述对照样品的同时或之后不使所述动物经受不良刺激，所述对照样品是由与所述预定病况不相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括根据需求以任何顺序重复步骤(a)至(d)多次。
3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括在步骤(a)之前的初步训练程序，其中，向一只或多只动物呈现从一种或多种挥发性有机化合物的合成制剂获得的气体样品或蒸汽。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述一种或多种挥发性有机化合物包括二甲基-2,3-二硝基丁烷(DMDNB)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，与所述预定病况相关联的细胞群体选自：
(a)从感染有所述预定病况的个体获得的细胞；
(b)来源于从感染有所述预定病况的个体获得的一种或多种细胞的细胞；
(c)细胞的组织培养物，该细胞从感染有所述病况的个体获得或来源于从由感染有所述预定病况的个体获得的细胞；和
(d)与所述预定病况相关联的确立细胞系的培养物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预定病况是癌症。
7.一种由方法训练以检测人类或动物个体中预定病况的动物，所述方法包括：
(a)向所述动物呈现训练样品，所述训练样品是由与所述预定病况相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽；
(b)呈现所述训练样品的同时或之后，使所述动物经受不良刺激；
(c)允许所述动物进行第一预定响应以避免、逃避或终止所述不良刺激；和
(d)可选地向所述动物呈现对照样品并且在呈现所述对照样品的同时或之后不使所述动物经受不良刺激，所述对照样品是由与所述预定病况不相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽。
8.根据权利要求7所述的动物，其中，所述动物是啮齿动物。
9.根据权利要求8所述的动物，其中，所述啮齿动物是小鼠。
10.根据权利要求7所述的动物，其中，所述动物是狗。
11.根据前述权利要求中任一项所述的动物，其中，所述预定病况是癌症。
12.一种用于检测人类或动物个体中预定病况的方法，包括：
(a)提供由方法训练以检测人类或动物个体中预定病况的一只或多只动物，所述方法包括：
(i)向所述动物呈现训练样品，所述训练样品是由与所述预定病况相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽；
(ii)呈现所述训练样品的同时或之后，使所述动物经受不良刺激；
(iii)允许所述动物进行第一预定响应以避免、逃避或终止所述不良刺激；和
(iv)可选地向所述动物呈现对照样品并且在呈现所述对照样品的同时或之后不使所述动物经受不良刺激，该对照样品是由与所述预定病况不相关联的细胞的群体产生的气体样品或蒸汽；
(b)向所述一只或多只动物呈现来自个体的体液的测试蒸汽；
(c)在呈现所述测试蒸汽后，如果预定数目的所述一只或多只动物进行所述第一预定响应，则得出所述个体具有所述预定病况的结论；
(d)在呈现所述测试蒸汽之后，如果预定数目的所述一只或多只动物不进行所述第一预定响应，则得出所述个体不具有所述预定病况的结论。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，预定的体液选自尿、血液或呼出气体。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述预定病况是癌症。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，所述一只或多只动物是啮齿动物。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述啮齿动物是小鼠。
17.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，所述动物是狗。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法，其中，所述第一预定响应是退却到安全港。
19.一种用于向一只或多只动物呈现气体样品的系统，包括：
(a)适于限制一只或多只动物的房室；
(b)混合单元；
(c)适于产生进入到混合单元并且通过所述房室的空气流的装置；
(d)用于向限制在所述房室中的一只或多只动物递送不良刺激的装置；和
(e)限制在所述房室中的一个或多个动物可以退却于其中以避免或逃避所述不良刺激的安全港；
其中，所述混合单元适于向所述混合单元中注入所述气体样品。
20.根据权利要求19所述的系统，进一步包括一种用于压缩可压缩的储存器并且将该可压缩的储存器中的气体或蒸汽样品注入到混合房室中的装置。
21.根据权利要求19或20所述的系统，其中，所述不良刺激是电击。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的系统，其中，所述安全港是所述房室中的架子。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的系统，进一步包括经定位以获得所述房室内部的图像的摄像机。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的系统，进一步包括一种用于确定限制在所述房室中的一只或多只动物中的每一只的身份的装置。
25.一种用于检测人类或动物个体中预定病况的系统，包括：
(a)用于向一只或多只动物呈现气体样品的系统，包括：
(i)适于限制一只或多只动物的房室；
(ii)混合单元；
(iii)适于产生进入到所述混合单元并且通过所述房室的空气流的装置；
(iv)用于向限制在所述房室中的一只或多只动物递送不良刺激的装置；和
(v)限制在所述房室中的一个或多个动物可以退却于其中以避免或逃避所述不良刺激的安全港；
(vi)其中所述混合单元适于向所述混合单元中注入所述气体样品；和
(b)通过方法训练以检测人类个体或动物个体中预定病况的一只或多只动物，该方法包括：
(i)向所述动物呈现训练样品，所述训练样品是由与所述预定病况相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽；
(ii)呈现所述训练样品的同时或之后，使所述动物经受不良刺激；
(iii)允许所述动物进行第一预定响应以避免、逃避或终止所述不良刺激；和
(iv)可选地向所述动物呈现对照样品并且在呈现所述对照样品的同时或之后不使所述动物经受不良刺激，所述对照样品是由与所述预定病况不相关联的细胞群体产生的气体样品或蒸汽。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述预定病况是癌症。
27.一种用于在权利要求25或26的系统中使用的训练样品，其中，与预定病况相关联的细胞群体选自：
(a)从感染有所述预定病况的个体获得的细胞；
(b)来源于从感染有所述预定病况的个体获得的一种或多种细胞的细胞；
(c)细胞的组织培养物，该细胞从感染有所述病况的个体获得或来源于从由感染有所述预定病况的个体获得的细胞；和
(d)与所述预定病况相关联的确立细胞系的培养物。
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