“吹口氣測(cè)新冠”成為可能
我科學(xué)家研發(fā)出快速篩查技術(shù)
◎?qū)嵙?xí)記者 孫明源
不用“捅喉嚨”“戳鼻孔”,也不用等待24小時(shí),只需在小袋子里呼氣30秒,就可以在5—10分鐘內(nèi)得到新冠檢測(cè)結(jié)果——憑借中國(guó)科學(xué)家的努力,這樣的技術(shù)已經(jīng)不是夢(mèng)想。
近日在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)刊物《呼吸研究雜志》的一篇論文表明,北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院要茂盛教授團(tuán)隊(duì)與北京市朝陽(yáng)區(qū)疾病預(yù)防與控制中心等團(tuán)隊(duì)合作,集成呼出氣采樣、氣相色譜-離子遷移譜檢測(cè)和機(jī)器學(xué)習(xí)模型,研發(fā)出了新冠感染的無(wú)創(chuàng)呼出氣揮發(fā)性有機(jī)物組合指紋篩查系統(tǒng),該系統(tǒng)已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利。
要茂盛向科技日?qǐng)?bào)記者解釋了該技術(shù)背后的原理:由于能量消耗方式的變化,新冠感染者呼出氣體的化學(xué)成分會(huì)出現(xiàn)不同。實(shí)驗(yàn)表明,新冠患者和其他呼吸系統(tǒng)疾病患者呼出氣中丙醇水平相比健康受試者顯著升高,而新冠患者呼出氣中丙酮水平相比其他呼吸系統(tǒng)感染患者和健康受試者顯著降低。研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合不同對(duì)照組的呼出氣樣品及其背景環(huán)境空氣進(jìn)行分析,識(shí)別出了12種關(guān)鍵內(nèi)源性VOCs(揮發(fā)性有機(jī)物)標(biāo)志物。這些標(biāo)志物就是篩查識(shí)別新冠感染者獨(dú)一無(wú)二的“指紋”,使其區(qū)別于健康人以及其他呼吸系統(tǒng)疾病的患者。
檢測(cè)中無(wú)需任何檢測(cè)試劑,被試者使用一次性呼吸袋,只要呼氣30秒便可完成樣品采集。獲得呼出氣樣本后,系統(tǒng)結(jié)合支持向量、梯度加速和隨機(jī)森林三種機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)12種關(guān)鍵VOCs標(biāo)志物進(jìn)行建模,最快能在5—10分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)新冠患者快速篩查?;诂F(xiàn)有數(shù)據(jù)模型,檢測(cè)的特異性和靈敏度達(dá)到了95%以上。相比核酸檢測(cè),這種方法不僅簡(jiǎn)便省時(shí),還十分經(jīng)濟(jì)。
“實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明這種方法有效。檢測(cè)不但快,而且足夠靈敏。”要茂盛介紹說(shuō),“從實(shí)驗(yàn)到臨床,需要的是更多的樣本量。”此前參與研究的包括74例新冠患者,30例非新冠呼吸系統(tǒng)感染患者,以及87位醫(yī)務(wù)工作人員和健康受試者。目前,新冠感染的無(wú)創(chuàng)呼出氣篩查系統(tǒng)正計(jì)劃擴(kuò)大樣本量,開(kāi)展進(jìn)一步優(yōu)化與測(cè)試,以實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。
要茂盛補(bǔ)充說(shuō),新冠核酸檢測(cè)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“假陰性”的問(wèn)題。在疫情防控工作當(dāng)中,假陰性(即實(shí)際感染新冠但檢測(cè)為陰性)會(huì)帶來(lái)巨大隱患,特別是在核酸假陰性條件下解除隔離的漏檢風(fēng)險(xiǎn)。許多場(chǎng)所和場(chǎng)景都需要快速篩查,例如高層會(huì)議、海關(guān)入境、特殊航班、隔離酒店、收治醫(yī)院等。在這些地方,無(wú)創(chuàng)呼出氣篩查系統(tǒng)有望發(fā)揮額外輔助作用,填補(bǔ)核酸檢測(cè)在時(shí)間和靈敏度方面的不足,做到“雙保險(xiǎn)”,降低新冠肺炎傳播風(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)國(guó)際媒體報(bào)道,2020年以來(lái),新加坡、日本、印度尼西亞等國(guó)科研人員都曾開(kāi)發(fā)“呼氣測(cè)新冠”技術(shù)。對(duì)此,要茂盛指出,中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)是最早取得此項(xiàng)成果的。
“新冠疫情暴發(fā)之初,我們就在開(kāi)發(fā)這種技術(shù)。2020年6月,我們就以預(yù)印版的形式發(fā)表了研究成果,在國(guó)際范圍內(nèi)是最早的?!币?qiáng)調(diào)說(shuō)。
網(wǎng)站簡(jiǎn)介 / 廣告服務(wù) / 聯(lián)系我們
主辦:華夏經(jīng)緯信息科技有限公司 版權(quán)所有 華夏經(jīng)緯網(wǎng)
Copyright 2001-2024 By 612g.cn