AndrejsPopovs / Getty Images
Key Takeaways
- Pētnieki pēta alkometram līdzīgu ierīci COVID-19 noteikšanai.
- Ierīce ir apmācīta atšķirt “COVID parakstu”, pamatojoties uz gaistošajiem organiskajiem savienojumiem (GOS) izelpā.
- Elpas pārbaudei nākotnē var būt vieta vīrusu pārbaudē, iespējams, pārpildītās vietās.
Vienīgais, kas ir tik nepatīkams kā gaidīšana, lai uzzinātu, vai koronavīrusa tests ir pozitīvs, process, kas var ilgt vairākas dienas, varētu būt testa izturēšana. Visizplatītākais COVID-19 tests ietver garu tamponu, kas iestrēdzis nāsī, lai savāktu izdalījumus no deguna un rīkles aizmugures - tas nav gluži patīkama sajūta. Bet pētnieki pārspēj vieglākas metodes. Varētu būt, piemēram, pārbaudīt elpu alkohola patēriņam.
"Tā ir ideja, ka jums ir COVID elpa," Verywell stāsta Makeda Robinsone, MD, PhD, Stenfordas universitātes infekcijas slimību biedre. "Iepriekš ir pierādīts, ka vīrusi un ar vīrusiem inficētas šūnas var izelpot šos gaistošos organiskos savienojumus vai GOS."
Pētnieki ir izstrādājuši un veikuši nelielu agrīnu pētījumu ar alkometram līdzīgu ierīci, lai ātri noteiktu SARS-CoV-2, vīrusa, kas izraisa COVID-19, klātbūtni. Secinājumi nesen tika publicēti 2007ACS Nano, Amerikas Ķīmijas biedrības publikācija.
Kā tas strādā
Ierīcei ir sensors, kas izgatavots no nanomateriāliem, kas saistīti ar GOS jutīgām molekulām. Kad GOS no elpas mijiedarbojas ar sensoru, elektriskā pretestība mainās, izveidojot modeli. Pētnieki izmantoja mašīnmācīšanos, lai apmācītu sensoru, lai atpazītu galvenās izelpotās atšķirības un identificētu iespējamo COVID-19 parakstu, pamatojoties uz elektriskās pretestības signāliem.
Lai apmācītu sensoru atpazīt iespējamo COVID-19 parakstu, pētnieki iekļāva trīs grupas: 49 pacientus ar apstiprinātu COVID-19, 58 veselus indivīdus un 33 pacientus ar plaušu ne-COVID infekciju. Katrs dalībnieks dažas sekundes iepūta prototipā.Pēc tam pētniekiem vajadzēja noteikt, vai prototipa potenciālais COVID paraksts ir precīzs, tāpēc viņi testēja ierīci mazākā skaitā no 140 dalībniekiem.
Vai tas ir precīzs?
Diferencējot COVID-19 gadījumus no veselu cilvēku kontroles grupas, ierīce bija precīzi 76%. Sensors nošķīra indivīdus ar COVID-19 un tos, kuriem diagnosticēta cita veida plaušu infekcija ar 95% precizitāti, un starp atveseļojušos un slimiem COVID-19 pacientiem ar 88% precizitāti.
"Tas viss ir tieši attīstības līknes kreisajā pusē," Verywell stāsta Farley Cleghorn, MD, MPH, epidemiologs un Palladium globālais veselības vadītājs. "Tas ir pirmais ziņojums. Un, lai gan tas parāda dažus daudzsološus datus, pat paši autori saka, ka mums ir nepieciešams lielāks pētījums. ”
Tests bija vismazāk precīzs, nosakot COVID-19 infekciju ar veseliem indivīdiem. Pētījumā tika reģistrēti vairāki nepatiesi pozitīvi rezultāti, kas var izraisīt veselības aprūpes izmantošanas pieaugumu un nevajadzīgi veicināt pārslodzi, saka Robinsons. Bet viltus pozitīvie faktori varētu radīt mazāk bažas nekā pazuduši cilvēki, kuri ir inficēti.
"Ja kādam neapzināti ir [COVID-19] un viņš iekāpj lidmašīnā vai atgriežas darbā, tagad jūs tam pakļaujat daudz cilvēku," saka Robinsons.
Ko tas jums nozīmē
Nākotnē jūs, iespējams, varēsit veikt alkometram līdzīgu testu COVID-19. Bet šobrīd rezultātus var piedāvāt tikai tādas testa metodes, kurām ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) piešķīrusi ārkārtas lietošanas atļauju (EAU).
Tests var palīdzēt novērtēt uzlabojumus
Robinsona saka, ka viņu īpaši interesē fakts, ka sensors spēja noteiktā mērā atšķirt pacientus, kuri bija slimi ar COVID-19, un tos, kuri bija atveseļojušies.
"Tas, iespējams, varētu mums pastāstīt vairāk par to, kā cilvēki laika gaitā uzlabojas vai neuzlabojas," viņa saka. "Nav skaidrs, ka tas varētu to izdarīt, bet es domāju, ka iespēja ir."
Sākotnējā pētījuma ierobežojums ir tāds, ka tajā nav ņemti vērā daudzi faktori, piemēram, vecums, dzimums, etniskā piederība, blakusslimības un pat tas, kur tiek veikts tests. "Šis ir tik mazs pētījums, kas tika veikts Vuhanā, Ķīnā, tātad vairāk viendabīgā pacientu populācijā," saka Robinsons. "Mēs nezinām, vai COVID-19 elpa šajā apgabalā būs līdzīga citiem."
Makeda Robinsone, MD, PhD
Mēs varam turpināt attīstīties. Šis tests laika gaitā faktiski var arvien uzlaboties.
- Makeda Robinsone, MD, PhDBet sensoru var apmācīt ņemt vērā šos faktorus. "Es domāju, ka tas tiešām ir mašīnmācīšanās solījums," saka Robinsons. "Mēs varam turpināt attīstīties. Šis tests laika gaitā faktiski var arvien uzlaboties."
Laipni lūgta alternatīva uztriepēm
Joprojām ir vajadzīgas labākas SARS-CoV-2 testēšanas metodes, jo īpaši iespējas, kas ir mazāk invazīvas nekā baidītais nazofaringijas tampons.
"Tas ir ļoti nepatīkami," Verywell stāsta Rebecca Wurtz, MD, MPH, Minesotas universitātes Sabiedrības veselības skolas asociētā profesore. "Ja tas patiešām ir iegūts pareizi, jums vajadzētu tamponu nospiest līdz galam un pēc tam piecas reizes virpināt."
Wurtz saka, ka viņa par to nav redzējusi nevienu pētījumu, taču viņai ir aizdomas par lietotāju kļūdām kolekcijā, it īpaši dažās piedziņas testēšanas vietnēs, kur jūs pats pats lietojat tamponu. "Es domāju, ka daudzi laboratorijas tehniķi, medmāsas un citi cilvēki, kuri iegūst paraugus pat kontrolētā vidē, baidās šo tamponu atgrūst līdz galam un radīt šādu diskomfortu," viņa saka.
ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) ir piešķīrusi ārkārtas lietošanas atļauju (EAU) 230 COVID-19 testiem, tostarp 186 molekulāro, 40 antivielu un 4 antigēnu testiem. Elpošanas pārbaude izstrādes stadijā neietilpst nevienā no šīm kategorijām.
"Ir bijis tāds kā otrais vilnis," Robinsons saka par inovāciju testēšanu. “Mēs esam ieguvuši vairāk informācijas, ka dažādiem paraugu tipiem patiesībā var būt līdzīga precizitāte. Un tagad mēs esam kaut kā pārdomājuši sev jautāt: “Vai tas ir labākais un vienīgais veids?” ”
Paraugu savākšana ir tikai puse cīņas. Kaut arī tiek izstrādātas jaunas un novatoriskas laboratorijas metodes, šīs pandēmijas zelta standarts ir reversās transkriptāzes polimerāzes ķēdes reakcijas (RT-qPCR) testēšana. Saskaņā ar FDA datiem PCR ir sarežģīts un laikietilpīgs process, kurā laboratorijā tiek izmantotas ķīmiskas vielas un iekārtas. Pirms testēšanas sākuma paraugi jānosūta uz atbilstošu laboratoriju, kur tie bieži gaida rindā.
Klehorns saka, ka laboratorijas tiek vienkārši dublētas. Apmēram pirms mēneša viņš devās uz bezmaksas COVID-19 testēšanas vietni, viņš stāsta Verywell. Rezultātu izpildes laiks šajā vietnē bija apmēram 10 dienas. Tajā laikā viņš saka, ka cilvēkiem varētu "pietrūkt loga, lai veiktu visus pareizos epidemioloģiskās kontroles pasākumus, kas nepieciešami, ja kādam ir vai nu pozitīva koronavīrusa izpausme, vai arī viņš ir bijis pakļauts."
Rezultātu ilgais izpildes laiks attiecas uz ekspertiem, it īpaši, ja testa pozitīvie rādītāji joprojām ir augsti daudzās vietās ASV un drīz sāksies aukstuma un gripas sezona. "Mēs iesakām, lai pozitivitātes rādītājs pēc jurisdikcijas būtu mazāks par 5%," skaidro Kleghorns, atsaucoties uz COVID-19 etalonu, ko maijā noteica Pasaules Veselības organizācija. "Mums ir apmēram 30 štati ASV, kas to nav sasnieguši. . ”
Šī statistika, piebilst Kleghorns, “ir izraisījusi daudz lielāku apetīti veikt citus testus. Un tāpēc ir bijuši milzīgi, ļoti auglīgi centieni izstrādāt antivielu testus, antigēnu testus, testus, kas nav PĶR - jebkas, kas atvieglos daļu no mūsu nastas. ”
Izmantojiet gadījumus elpošanas pārbaudēm
Tātad, vai tuvākajā nākotnē mēs visi tiksim pārbaudīti par „COVID elpu”? "Pats tests ir ļoti līdzīgs alkometram alkohola testa veikšanai," par pētījumā minēto prototipu saka Robinsons. "Un alkohols vai etanols ir GOS."
Robinsons piebilst, ka elpošanas pārbaude ir viegli lietojama, un tā var būt noderīgs līdzeklis ieejas punktu skrīningam. Šobrīd daudzās vietās, piemēram, skolās, klīnikās un birojos, tiek veiktas temperatūras pārbaudes un cilvēki tiek jautāti par simptomiem. "Es domāju, ka šādai diagnostikas pārbaudei ir reāla niša, jo tam ir nepieciešams tik maz papildu personāla un laiks ir tik ātrs," viņa saka. "Pēc skolu atjaunošanas mēs redzējām, ka tur ir daudz trāpījumu vai garām."
Hipotētiski alkometrs varētu palīdzēt skolas administratoriem precīzāk un efektīvāk pārbaudīt skolēnus. Un šādu pārbaudi varētu izmantot arī kinoteātros vai sporta pasākumos. "Būtu jāuzlabo jutīgums un specifiskums," saka Vurcs, "taču šobrīd mums veikto testu jutīgums un specifika nav pārāk laba, un laiks un kavēšanās ir ievērojama."
Alkometram līdzīgais prototips uz sensora izmanto zelta nanodaļiņas, un Robinsonam tas rada dažus jautājumus. "Cik dārgi ir šie testi?" viņa saka. “Cik bieži šie sensori ir jāmaina? Vai šādu pārbaudi varam mērogot ļoti, ļoti augstā līmenī? Man ir jautājums par to, vai tas ir ilgtspējīgs risinājums. ”
Vurcs piekrīt, ka ir pāragri pateikt, vai pirms došanās uz skolu, darbu vai koncertu mēs lietosim COVID-19 alkometrus. "Es neesmu pārāk satraukti par šīm lietām," viņa saka. "Bet kā izpētes joma, es domāju, ka tā ir daudzsološa."
