AndreyPopov / Getty Images
Key Takeaways
- A kutatók a COVID-19 kimutatására szolgáló alkáliához hasonló eszközt vizsgálnak.
- A készüléket arra oktatták, hogy megkülönböztesse a „COVID aláírást” a légzésben lévő illékony szerves vegyületek (VOC) alapján.
- A levegővizsgálatnak a jövőben helye lehet a vírusszűrésben, potenciálisan zsúfolt helyeken.
Az egyetlen olyan frusztráló dolog, mint arra várni, hogy kiderüljön, pozitív tesztet adott-e a koronavírusra, amely folyamatok napokig is eltarthatnak, elsősorban a teszt elviselése. A leggyakoribb COVID-19 teszt egy hosszú tampont tartalmaz, amely az orrlyukába ragadt, hogy váladékot gyűjtsön az orr és a torok hátsó részéből - nem éppen kellemes érzés. Ám a kutatók könnyebb módszerekkel törnek elő. Lehet, hogy olyan lenne, mint tesztelni a leheletet a piafogyasztás szempontjából.
"Az az ötlet, hogy COVID-lélegzeted legyen" - mondja Makeda Robinson, PhD, a Stanfordi Egyetem fertőző beteg munkatársa a Verywellnek. "Korábban kimutatták, hogy a vírusok és a vírusokkal fertőzött sejtek kibocsáthatják ezeket az illékony szerves vegyületeket vagy VOC-kat a lélegzetedbe."
A kutatók egy kis, korai tanulmányt készítettek és hajtottak végre egy alkoholszonda-szerű eszközzel a COVID-19-et okozó vírus, a SARS-CoV-2 jelenlétének gyors kimutatására. A megállapításokat nemrégiben tették közzéACS Nano, az American Chemical Society kiadványa.
Hogyan működik
A készülék érzékelője nanoanyagokból áll, amelyek VOC-érzékeny molekulákhoz vannak kapcsolva. Amikor a légzésből származó VOC-k kölcsönhatásba lépnek az érzékelővel, az elektromos ellenállás megváltozik, és mintát hoz létre. A kutatók a gépi tanulással képezték az érzékelőt a kilégzett légzés legfontosabb különbségeinek felismerésére és az elektromos ellenállási jelek alapján azonosították a lehetséges COVID-19 aláírást.
Az érzékelő kiképzésére, hogy felismerje a lehetséges COVID-19 aláírást, a kutatók három csoportot soroltak fel: 49 megerősített COVID-19, 58 egészséges és 33 nem COVID tüdőfertőzésben szenvedő beteget. Minden résztvevő néhány másodpercig belefújt a prototípusba.Ezután a kutatóknak meg kellett állapítaniuk, hogy a prototípus potenciális COVID-aláírása pontos-e, ezért a 140 résztvevő közül kisebb számban tesztelték az eszközt.
Pontos?
A COVID-19 esetek megkülönböztetésében az egészséges egyének kontroll csoportjától az eszköz 76% -os pontossággal rendelkezett. Az érzékelő 95% -os pontossággal különböztette meg a COVID-19-ben szenvedő egyéneket, és más típusú tüdőfertőzést diagnosztizáltak, valamint a felépült és a beteg COVID-19-eseket 88% -os pontossággal.
"Mindez egyenesen a fejlődési görbe bal oldalán van" - mondja Farley Cleghorn, MD, MPH, epidemiológus és a Palladium globális egészségügyi vezetője a Verywellnek. - Ez az első jelentés. És bár ez ígéretes adatokat mutat, még maguk a szerzők is azt mondják, hogy nagyobb tanulmányra van szükségünk. "
A teszt a legkevésbé pontos volt a COVID-19 fertőzés és az egészséges alanyok közötti meghatározásban. A tanulmány számos hamis pozitív eredményt rögzített, ami az egészségügyi ellátás növekedéséhez vezethet, és szükségtelenül hozzájárulhat a túlterheléshez - mondja Robinson. De a hamis pozitívok kevésbé okozhatnak aggodalmat, mint az eltűnt emberek, akik fertőzöttek.
"Ha valakinek tudtán kívül van [COVID-19], és repülőre száll, vagy visszamegy dolgozni, akkor most sok embernek teszed ki ezt" - mondja Robinson.
Mit jelent ez az Ön számára
A jövőben előfordulhat, hogy alkoholszondaszerű vizsgálatot végez a COVID-19-nél. De jelenleg csak az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) által sürgősségi felhasználásra engedélyezett vizsgálati módszerek képesek eredményt felmutatni.
A teszt segíthet a javulás mérésében
Robinson szerint különösen érdekli őt az a tény, hogy az érzékelő képes volt bizonyos mértékben megkülönböztetni a COVID-19-ben szenvedő és a felépült betegeket.
"Lehet, hogy többet árul el nekünk arról, hogyan javulnak vagy nem javulnak az emberek az idő múlásával" - mondja. "Nem határozott, hogy ezt megteheti, de úgy gondolom, hogy a lehetőség megvan."
A kezdeti kutatás korlátja, hogy nem vesz figyelembe sok olyan tényezőt, mint az életkor, a nem, az etnikai hovatartozás, a társbetegségek, és még akkor sem, ha a tesztet beadják. "Ez egy olyan kicsi tanulmány, amelyet a kínai Wuhan-ban hajtottak végre - tehát egyfajta homogénebb betegcsoportban" - mondja Robinson. - Nem tudjuk, hogy az adott terület COVID-19 lehelete hasonló lesz-e a többihez.
Makeda Robinson, MD, PhD
Folyamatosan fejlődhetünk. Ez a teszt valójában folyamatosan javulhat.
- Makeda Robinson, PhDDe az érzékelőt ki lehet képezni arra, hogy figyelembe vegye ezeket a tényezőket. "Azt hiszem, ez valóban a gépi tanulás ígérete" - mondja Robinson. "Folyamatosan fejlődhetünk. Ez a teszt valójában folyamatosan javulhat az idő múlásával."
A tamponok üdvözlő alternatívája
Még mindig szükség van jobb vizsgálati módszerekre a SARS-CoV-2-re, különösen azokra az opciókra, amelyek kevésbé invazívak, mint a rettegett orr-garat törlő.
"Nagyon kellemetlen" - mondja a Verywellnek Rebecca Wurtz, MD, MPH, a Minnesotai Egyetem Közegészségügyi Iskolájának docense. "Ha valóban megfelelően szerezték be, akkor a tampont teljesen hátulra kell tolnia, majd ötször megpörgetni."
Wurtz azt mondja, hogy nem látott erről tanulmányt, de gyanítja, hogy a felhasználók hibát gyűjtöttek, főleg bizonyos meghajtó tesztelő helyeken, ahol valóban maga kezeli a tampont. "Úgy gondolom, hogy sok laboratóriumi szakember, ápoló és más ember, aki még ellenőrzött körülmények között is szerez példányokat, fél attól, hogy ezt a tampont teljesen visszalökje és ilyen kellemetlenséget okozzon" - mondja.
Az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) sürgősségi felhasználásra vonatkozó engedélyt (EAU) adott 230 COVID-19 tesztre, köztük 186 molekuláris, 40 antitest és 4 antigéntesztre. A fejlesztés alatt álló légzési teszt nem tartozik e kategóriák egyikébe sem.
"Volt egyfajta ez a második hullám" - mondja Robinson az innováció teszteléséről. „Több információt kaptunk arról, hogy a különböző példánytípusok valójában hasonló pontossággal bírhatnak. És most valahogy átköltöztünk arra, hogy feltegyük magunknak a kérdést: „Ez a legjobb és egyetlen mód?”
A mintagyűjtés csak a fél siker. Bár új és innovatív laboratóriumi módszerek készülnek, ennek a pandémiának az aranystandardja a reverz transzkriptáz-polimeráz láncreakció (RT-qPCR) teszt volt. Az FDA szerint egy komplex és időigényes folyamat vegyi anyagokkal és gépekkel laboratóriumban. A teszt megkezdése előtt a mintákat egy megfelelő laboratóriumba kell szállítani, ahol gyakran várakoznak a sorban.
Cleghorn szerint a laboratóriumokat egyszerűen támogatják. Körülbelül egy hónappal ezelőtt ment el egy ingyenes COVID-19 tesztelőhelyre - mondja a Verywellnek. Az eredmények átfutási ideje ezen a helyen körülbelül 10 nap volt. Abban az időben azt mondja, hogy az emberek „hiányozhatnak az ablakból az összes megfelelő epidemiológiai védekezési intézkedés elvégzéséhez, amelyekre akkor van szükség, ha valaki koronavírus szempontjából pozitív vagy ki van téve”.
Az eredmények hosszú átfutási ideje a szakértőket érinti, különösen, ha a teszt-pozitív arány még mindig magas az Egyesült Államokban sok helyen, és a hideg és az influenza szezonja hamarosan elkezdődik. "Azt javasoljuk, hogy a joghatóság szerint a pozitivitás aránya kevesebb legyen, mint 5%" - magyarázza Cleghorn, hivatkozva az Egészségügyi Világszervezet májusban meghatározott COVID-19 referenciaértékére. "Az Egyesült Államokban körülbelül 30 olyan állam van, amelyek ezt nem érték el. . ”
Ezek a statisztikák - teszi hozzá Cleghorn - „sokkal nagyobb étvágyat vezettek más tesztek iránt. És ezért hatalmas, nagyon termékeny erőfeszítéseket tettek antitest tesztek, antigén tesztek, nem PCR tesztek kidolgozására - bármi, ami megkönnyíti a tapasztalt terheket. "
Használjon tokokat a légzésvizsgálatokhoz
Tehát mindannyian tesztelni fogják a „COVID leheletét”, amikor a közeljövőben napjainkat töltjük? "Maga a teszt nagyon hasonlít egy alkoholalkoholhoz használt alkoholszondához" - mondja Robinson a tanulmányban említett prototípusról. "Az alkohol vagy az etanol pedig VOC."
Könnyű használatával a leheletvizsgálat hasznos eszköz lehet a belépési pont szűréshez - teszi hozzá Robinson. Jelenleg sok helyen, például iskolákban, klinikákon és irodákban végeznek hőmérséklet-ellenőrzést, és kérdezik az egyéneket a tünetekről. "Úgy gondolom, hogy van egy igazi rés egy ilyen diagnosztikai teszt számára, mert ehhez kevés a kiegészítő személyzet, és az átfutási idő olyan gyors" - mondja. "Láttuk az iskolák újranyitásával, hogy sok a találat vagy hiány."
Hipotetikusan egy alkometr segíthet az iskolaigazgatóknak a diákok pontosabb és hatékonyabb szűrésében. Egy ilyen tesztet fel lehetne használni moziban vagy sporteseményeken is. "Javítani kellene az érzékenységet és a specifikusságot" - mondja Wurtz. "De a tesztek érzékenysége és specifikussága jelenleg nem túl jó, és az idő és a késés jelentős."
Az alkoholszonda-szerű prototípus arany nanorészecskéket használ az érzékelőjén, Robinson esetében pedig ez felvet néhány kérdést. - Mennyire drágák ezek a tesztek? ő mondja. „Milyen gyakran kell ezeket az érzékelőket cserélni? Skálázhatunk egy ilyen tesztet nagyon-nagyon magas szintre? Kérdésem lenne, hogy ez fenntartható megoldás-e vagy sem. ”
Wurtz egyetért azzal, hogy még korai megmondani, hogy COVID-19-es alkoholszondákat veszünk-e, mielőtt iskolába, munkába vagy koncertre megyünk. "Nem izgulok túlságosan ezekben a dolgokban" - mondja. "De mint feltárási terület szerintem ígéretes."
.jpg)
