技術(shù)
導(dǎo)讀:新加坡南洋理工大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種“呼吸分析儀”原型 ,能夠敏感而準(zhǔn)確地診斷出COVID-19,即使是無(wú)癥狀的人,也只需不到5分鐘。
據(jù)一些專(zhuān)家稱(chēng),要結(jié)束新冠大流行,需要對(duì)參加大型聚會(huì)的人進(jìn)行快速篩查,如會(huì)議和婚禮。即使那些沒(méi)有癥狀的人仍然可以將COVID-19傳染給其他人,因此識(shí)別和隔離他們直到他們不再具有傳染性非常重要。根據(jù)近日發(fā)表在《ACS Nano》上的一項(xiàng)研究,新加坡南洋理工大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種“呼吸分析儀”原型 ,能夠敏感而準(zhǔn)確地診斷出COVID-19,即使是無(wú)癥狀的人,也只需不到5分鐘。
目前,COVID-19檢驗(yàn)的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”是一種叫做反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)的技術(shù),它速度慢,需要用不舒服的鼻咽拭子來(lái)收集樣本,而且必須在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行??焖倏乖瓩z測(cè)要快得多,但假陰性和假陽(yáng)性的比率更高??茖W(xué)家們還開(kāi)發(fā)了COVID-19呼吸分析儀類(lèi)型的測(cè)試,這些測(cè)試依賴(lài)于新冠病毒感染者呼出的揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度差異,但大多數(shù)需要笨重的、不可攜帶的儀器進(jìn)行分析。研究人員希望開(kāi)發(fā)一種快速、方便和準(zhǔn)確的呼吸分析儀測(cè)試,適合于對(duì)大量人群進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)篩查。
研究人員設(shè)計(jì)了一種手持式呼吸分析儀,它包含一個(gè)芯片,上面有三個(gè)連接到銀納米立方體的表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)傳感器。當(dāng)一個(gè)人向該設(shè)備呼氣10秒鐘時(shí),他們呼吸中的化合物會(huì)與傳感器發(fā)生化學(xué)作用。然后,研究人員將呼吸分析儀裝入一個(gè)便攜式拉曼光譜儀,該光譜儀根據(jù)SERS傳感器分子振動(dòng)的變化來(lái)描述綁定的化合物。
研究小組發(fā)現(xiàn),來(lái)自COVID-19檢測(cè)呈陽(yáng)性和陰性的人的拉曼光譜在對(duì)酮類(lèi)、醇類(lèi)和醛類(lèi)有反應(yīng)的區(qū)域是不同的,他們用它來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)用于COVID-19診斷的統(tǒng)計(jì)模型。他們?cè)谛录悠碌尼t(yī)院和機(jī)場(chǎng)對(duì)501人進(jìn)行了呼氣檢測(cè),通過(guò)RT-PCR顯示這些人的冠狀病毒是陰性的(85.2%),陽(yáng)性且有癥狀(8.6%),或陽(yáng)性且無(wú)癥狀(6.2%)。該方法的假陰性率為3.8%,假陽(yáng)性率為0.1%,與RT-PCR測(cè)試相當(dāng),但它可以在5分鐘內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)完成。研究人員說(shuō),這種呼吸分析儀有朝一日可能成為減少COVID-19在社區(qū)無(wú)聲傳播的新工具。