Koronavirüs Nefes Ölçer Testi Mümkün mü?

AndreyPopov / Getty Images

Temel Çıkarımlar

• Araştırmacılar, COVID-19'u tespit etmek için alkol ölçer benzeri bir cihaz keşfediyor.
• Cihaz, nefesteki uçucu organik bileşiklere (VOC) dayalı bir "COVID imzasını" ayırt edecek şekilde eğitilmiştir.
• Bir nefes testinin gelecekte potansiyel olarak kalabalık yerlerde virüs taramasında yeri olabilir.

Koronavirüs için pozitif test yapıp yapmadığınızı öğrenmek için beklemek kadar sinir bozucu olan tek şey, günler sürebilen bir süreç, ilk etapta teste katlanmak olabilir. En yaygın COVID-19 testi, burnunuzun ve boğazınızın arkasından salgıları toplamak için burun deliğinize uzun bir çubukla yapışmasını içerir - tam olarak hoş bir his değildir. Ancak araştırmacılar, daha kolay yöntemler için çığır açıyor. İçki tüketimi için nefesi test etmek gibi olabilir.

Stanford Üniversitesi'nde bulaşıcı hastalıklar araştırmacısı olan Makeda Robinson, "COVID nefesine sahip olduğunuz fikri," diyor Verywell. "Daha önce, virüslerin ve virüslerle enfekte olan hücrelerin bu uçucu organik bileşikleri veya VOC'leri nefesinize yayabildiği gösterilmiştir."

Araştırmacılar, COVID-19'a neden olan virüs olan SARS-CoV-2'nin varlığını hızla tespit etmek için alkol ölçer benzeri bir cihaz üzerinde küçük bir erken çalışma geliştirdiler ve gerçekleştirdiler. Bulgular yakın zamanda yayınlandıACS Nano, American Chemical Society'nin bir yayını.

Nasıl çalışır

Cihaz, VOC'ye duyarlı moleküllere bağlı nanomalzemelerden yapılmış bir sensöre sahiptir. Nefesten gelen VOC'ler sensörle etkileşime girdiğinde, elektrik direnci değişir ve bir model oluşturur. Araştırmacılar, sensörü ekshale edilen nefesteki önemli farklılıkları tanımak ve elektriksel direnç sinyallerine dayalı olası bir COVID-19 imzasını tanımlamak üzere eğitmek için makine öğrenimini kullandı.

Sensörü olası COVID-19 imzasını tanıması için eğitmek için araştırmacılar üç grup oluşturdu: COVID-19'u onaylanmış 49 hasta, 58 sağlıklı birey ve COVID olmayan akciğer enfeksiyonu olan 33 hasta. Her katılımcı birkaç saniyeliğine prototipe girdi.Daha sonra, araştırmacıların prototipin potansiyel COVID imzasının doğru olup olmadığını belirlemeleri gerekiyordu, bu nedenle cihazı 140 katılımcıdan daha az sayıda üzerinde test ettiler.

Doğru mu?

COVID-19 vakalarını sağlıklı bireylerden oluşan kontrol grubundan ayırt ederken, cihaz% 76 doğruydu. Sensör, COVID-19'u olan kişiler ile farklı türde akciğer enfeksiyonu teşhisi konan kişileri% 95 doğrulukla ve iyileşmiş ve hasta COVID-19 hastalarını% 88 doğrulukla ayırt etti.

Palladium'da bir epidemiyolog ve küresel sağlık müdürü olan MPH, MD, Farley Cleghorn, Verywell'e "Her şey tam anlamıyla gelişme eğrisinin sol tarafında," dedi. Bu ilk rapor. Ve bazı umut verici veriler gösterse de, yazarların kendileri bile daha büyük bir çalışmaya ihtiyacımız olduğunu söylüyor. "

Test, COVID-19 enfeksiyonu ile sağlıklı denekler arasında en az doğruydu. Robinson, araştırmanın sağlık hizmeti kullanımında artışa neden olabilecek ve aşırı yüke gereksiz yere katkıda bulunabilecek bir dizi yanlış pozitif kaydettiğini söylüyor. Ancak yanlış pozitifler, enfekte olmuş kişileri kaçırmaktan daha az endişe verici olabilir.

Robinson, "Birinde bilmeden [COVID-19] varsa ve uçağa binerse veya işe geri dönerse, şimdi pek çok insanı maruz bırakıyorsunuz," diyor.

Bu Senin İçin Ne İfade Ediyor

Gelecekte, COVID-19 için alkol ölçer benzeri bir test yapabilirsiniz. Ancak şu anda, yalnızca ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından acil kullanım izni (EAU) verilen test yöntemleri sonuç sunabiliyor.

Test İyileştirmeyi Göstermeye Yardımcı Olabilir

Robinson, sensörün COVID-19 hastaları ile iyileşmiş hastalar arasında bir dereceye kadar ayrım yapabilmesinden özellikle ilgisini çektiğini söylüyor.

"İnsanların zaman içinde nasıl gelişip gelişmediği hakkında bize daha fazla bilgi verebilir" diyor. "Bunu yapabileceği kesin değil, ama bence olasılık var."

İlk araştırmanın bir sınırlaması, yaş, cinsiyet, etnik köken, komorbiditeler ve hatta testin nerede uygulandığı gibi birçok faktörü hesaba katmamasıdır. Robinson, "Bu, Çin'in Wuhan kentinde, yani daha homojen bir hasta popülasyonunda gerçekleştirilen çok küçük bir çalışma," diyor. "O bölgedeki COVID-19 nefesinin diğerlerine benzer olup olmayacağını bilmiyoruz."

Makeda Robinson, MD, PhD

Gelişmeye devam edebiliriz. Bu test aslında zamanla daha iyi hale gelebilir.

Ancak sensör bu faktörleri hesaba katacak şekilde eğitilebilir. Robinson, "Bence bu gerçekten makine öğreniminin vaadi, gelişmeye devam edebiliriz. Bu test aslında zamanla daha iyi hale gelmeye devam edebilir."

Swablara Hoş Geldiniz Alternatifi

SARS-CoV-2 için daha iyi test yöntemlerine, özellikle de korkunç nazofaringeal sürüntüden daha az invaziv olan seçeneklere hala ihtiyaç vardır.

Minnesota Üniversitesi Halk Sağlığı Okulu'nda doçent olan MPH, MD Rebecca Wurtz, Verywell'e "Bu çok tatsız," dedi. "Gerçekten düzgün bir şekilde elde edilmişse, çubuğu arkaya sonuna kadar itmeniz ve ardından beş kez döndürmeniz gerekir."

Wurtz, bununla ilgili herhangi bir çalışma görmediğini söylüyor, ancak koleksiyonda kullanıcı hatasından şüpheleniyor, özellikle de swabı gerçekten kendi kendinizin uyguladığınız belirli sürüş testi sitelerinde. "Bence, kontrollü bir ortamda bile numune alan birçok laboratuvar teknisyeni ve hemşiresi ve diğer insanlar, bu çubuğu sonuna kadar geri itmekten ve böyle bir rahatsızlığa neden olmaktan korkuyor" diyor.

ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA), 186 moleküler, 40 antikor ve 4 antijen testi dahil olmak üzere 230 COVID-19 testine acil kullanım izni (EAU) verdi. Geliştirme aşamasındaki nefes testi bu kategorilerin hiçbirine girmiyor.

Robinson, yeniliği test etmek için "Bu ikinci dalga bir tür oldu" diyor. "Farklı numune türlerinin aslında benzer doğruluklara sahip olabileceği konusunda daha fazla bilgi edindik. Ve şimdi kendimize şu soruyu sormaya başladık: "Bu en iyi ve tek yol mu?" "

Örnek toplama işin sadece yarısıdır. Yeni ve yenilikçi laboratuar yöntemleri çalışmakta olsa da, bu pandeminin altın standardı ters transkriptaz polimeraz zincir reaksiyonu (RT-qPCR) testidir. FDA'ya göre PCR, laboratuvardaki kimyasalları ve makineleri içeren karmaşık ve zaman alıcı bir süreçtir.Test başlamadan önce, numunelerin genellikle kuyrukta bekledikleri uygun bir laboratuvara gönderilmesi gerekir.

Cleghorn, laboratuvarların basitçe yedeklendiğini söylüyor. Verywell'e yaklaşık bir ay önce ücretsiz bir COVID-19 test sitesine gittiğini söyledi. Bu sitedeki sonuçların geri dönüş süresi yaklaşık 10 gündü. O dönemde, insanların "bir kişinin koronavirüs için pozitif olduğu veya maruz kaldığı durumlarda gerekli olan tüm doğru epidemiyolojik kontrol önlemlerini yapma penceresini kaçırabileceğini" söylüyor.

Sonuçlar için uzun geri dönüş süreleri uzmanları ilgilendiriyor, özellikle ABD'nin birçok yerinde test pozitif oranları hala yüksek ve soğuk ve grip mevsimi başlamak üzere. Cleghorn, Mayıs ayında Dünya Sağlık Örgütü tarafından ortaya konulan COVID-19 kıyaslamasına atıfta bulunarak, "Yargı yetkisine göre pozitiflik oranının% 5'ten az olmasını tavsiye ediyoruz." . "

Cleghorn, bu istatistiklerin “diğer testler için çok daha fazla iştah açtığını ekliyor. İşte bu yüzden antikor testleri, antijen testleri, PCR olmayan testler — yaşadığımız yükün bir kısmını hafifletecek her şeyi geliştirmek için çok büyük, çok verimli çabalar oldu. "

Nefes Testleri için Kullanım Durumları

Öyleyse, yakın gelecekte günlerimize devam ederken hepimiz "COVID nefesi" için test edilecek miyiz? Robinson, çalışmada bahsedilen prototip için “Testin kendisi, alkol testi için kullanılan bir alkol ölçüm cihazına çok benziyor” diyor. "Ve alkol veya etanol bir VOC'dir."

Robinson, kullanım kolaylığı ile giriş noktası taraması için bir nefes testi yararlı bir araç olabilir, diye ekliyor. Şu anda, okullar, klinikler ve ofisler gibi birçok yer sıcaklık kontrolleri yapıyor ve bireylere semptomları soruyor. "Bunun gibi bir teşhis testi için gerçek bir niş olduğunu düşünüyorum çünkü çok az ek personel gerektiriyor ve geri dönüş süresi çok hızlı" diyor. "Okulların yeniden açılmasıyla orada çok fazla darbe olduğunu veya ıskalandığını gördük."

Varsayımsal olarak, bir nefes ölçer, okul yöneticilerinin öğrencileri daha doğru ve verimli bir şekilde taramasına yardımcı olabilir. Ve böyle bir test sinema salonlarında veya spor etkinliklerinde de kullanılabilir. Wurtz, "Duyarlılık ve özgüllüğün iyileştirilmesi gerekecekti," diyor, "ancak şu anda sahip olduğumuz testlerin duyarlılığı ve özgüllüğü çok iyi değil ve zaman ve gecikme önemli."

Alkol ölçer benzeri prototip, sensöründe altın nanopartiküller kullanıyor ve Robinson için bu birkaç soruyu gündeme getiriyor. "Bu testler ne kadar pahalı?" diyor. “Bu sensörlerin ne sıklıkla değiştirilmesi gerekiyor? Böyle bir testi çok, çok yüksek bir seviyeye kadar ölçeklendirebilir miyiz? Bunun sürdürülebilir bir çözüm olup olmadığına dair bir sorum var. "

Wurtz, okula, işe ya da konsere gitmeden önce COVID-19 nefes ölçer kullanıp kullanmayacağımızı söylemek için henüz çok erken olduğunu kabul ediyor. "Bu şeyler hakkında çok heyecanlanmıyorum," dedi. "Ama keşif alanı olarak umut verici olduğunu düşünüyorum."