Andrejus Popovas / „Getty Images“
Pagrindiniai išsinešimai
- Mokslininkai tiria į alkotesterį panašų prietaisą COVID-19 aptikti.
- Prietaisas išmokytas atskirti „COVID parašą“, pagrįstą lakiais organiniais junginiais (LOJ), esančiais kvėpavime.
- Kvėpavimo testas ateityje gali užimti vietą virusų tikrinime, galbūt žmonių gausybėje.
Vienintelis toks apmaudus dalykas, kaip laukimas sužinoti, ar jūsų koronavirusas yra teigiamas - procesas, kuris gali užtrukti kelias dienas, pirmiausia gali būti ištvermė. Dažniausias COVID-19 testas apima ilgą tamponą, įstrigusią šnervėje, kad surinktų išskyras iš nosies ir gerklės galo - tai nėra malonus pojūtis. Tačiau mokslininkai laužo kelią lengvesniais metodais. Tai gali būti tarsi alkoholio vartojimo kvėpavimo patikrinimas.
"Tai idėja, kad turite COVID kvėpavimą", - labai gerai sako Stanfordo universiteto infekcinių ligų mokslų daktarė, mokslų daktarė Makeda Robinson. „Anksčiau buvo įrodyta, kad virusai ir virusais užkrėstos ląstelės gali išskirti šiuos lakiuosius organinius junginius arba LOJ į kvėpavimą.“
Mokslininkai sukūrė ir atliko nedidelį ankstyvą į alkotesterį panašaus prietaiso tyrimą, kad greitai nustatytų SARS-CoV-2 - virusą, sukeliantį COVID-19. Rezultatai neseniai buvo paskelbti 2005 m„ACS Nano“, Amerikos chemijos draugijos leidinys.
Kaip tai veikia
Prietaisas turi jutiklį, pagamintą iš nanomedžiagų, susietų su LOJ jautriomis molekulėmis. Kai LOJ iš kvėpavimo sąveikauja su jutikliu, pasikeičia elektrinė varža, sukuriama schema. Tyrėjai naudojo mašininį mokymąsi, kad išmokytų jutiklį atpažinti pagrindinius iškvėpto kvėpavimo skirtumus ir nustatyti galimą COVID-19 parašą pagal elektrinės varžos signalus.
Norėdami išmokyti jutiklį atpažinti galimą COVID-19 parašą, mokslininkai įtraukė tris grupes: 49 pacientus, kuriems buvo patvirtinta COVID-19, 58 sveikus asmenis ir 33 pacientus, sergančius ne COVID plaučių infekcija. Kiekvienas dalyvis kelioms sekundėms pūtė prototipą.Tada mokslininkams reikėjo nustatyti, ar prototipo galimas COVID parašas yra tikslus, todėl jie išbandė prietaisą mažesniam skaičiui iš 140 dalyvių.
Ar jis tikslus?
Diferencijuojant COVID-19 atvejus nuo sveikų asmenų kontrolinės grupės, prietaisas buvo tikslus 76 proc. Jutiklis 95% tikslumu išskyrė asmenis, sergančius COVID-19, ir tuos, kuriems diagnozuota kitokio tipo plaučių infekcija, o atsigavusius ir sergančius COVID-19 pacientus - 88% tikslumu.
"Viskas yra tiesiai kairėje raidos kreivės pusėje", - labai gerai pasakoja Farley Cleghornas, MD, MPH, epidemiologas ir pasaulinis "Palladium" sveikatos vadovas. „Tai pirmoji ataskaita. Nors tai rodo keletą perspektyvių duomenų, net patys autoriai sako, kad mums reikia didesnio tyrimo “.
Testas buvo mažiausiai tikslus nustatant tarp COVID-19 infekcijos ir sveikų asmenų. Tyrime užfiksuota keletas klaidingų teigiamų rezultatų, kurie gali padidinti sveikatos priežiūros paslaugų naudojimą ir be reikalo prisidėti prie per didelio naštos, sako Robinsonas. Tačiau klaidingi teigiami dalykai gali būti mažiau susirūpinę nei dingusieji užkrėstieji.
"Jei kas nors nesąmoningai turi [COVID-19] ir lipa į lėktuvą arba grįžta į darbą, dabar jūs tai atskleidžiate daugeliui žmonių", - sako Robinsonas.
Ką tai reiškia tau
Ateityje galbūt galėsite atlikti į alkotesterį panašų COVID-19 testą. Tačiau šiuo metu rezultatus gali pasiūlyti tik tie bandymo metodai, kuriems JAV maisto ir vaistų administracija (FDA) suteikė leidimą naudoti skubiai (EAU).
Testas gali padėti įvertinti tobulėjimą
Robinson sako, kad ją ypač domina tai, kad jutiklis sugebėjo tam tikru mastu atskirti pacientus, sergančius COVID-19, ir tuos, kurie pasveiko.
„Tai galbūt galėtų mums pasakyti daugiau apie tai, kaip žmonės laikui bėgant tobulėja ar netobulėja“, - sako ji. "Neaišku, ar tai galėtų tai padaryti, bet manau, kad galimybė yra."
Pirminio tyrimo apribojimas yra tas, kad jis neatsižvelgia į daugelį veiksnių, tokių kaip amžius, lytis, etninė priklausomybė, gretutinės ligos ir net ten, kur atliekamas testas. "Tai yra toks nedidelis tyrimas, kuris buvo atliktas Wuhane, Kinijoje, taigi daugiau homogeniškų pacientų populiacijoje", - sako Robinsonas. "Mes nežinome, ar tos srities COVID-19 kvėpavimas bus panašus į kitų."
Makeda Robinson, medicinos mokslų daktarė
Mes galime nuolat tobulėti. Šis testas laikui bėgant gali būti vis geresnis.
- Makeda Robinson, medicinos mokslų daktarėTačiau jutiklį galima išmokyti atsižvelgti į šiuos veiksnius. "Manau, kad tai tikrai yra mašininio mokymosi pažadas, - sako Robinsonas. - Mes galime tobulėti toliau. Šis testas laikui bėgant iš tikrųjų gali vis gerėti."
Sveiki alternatyva tamponams
Vis dar reikia geresnių SARS-CoV-2 tyrimo metodų, ypač galimybių, kurios yra mažiau invazinės nei bijotas nosiaryklės tamponas.
"Tai labai nemalonu", - labai gerai sako Rebecca Wurtz, MD, MPH, Minesotos universiteto Visuomenės sveikatos mokyklos docentė. "Jei jis tikrai gaunamas tinkamai, turėtumėte tamponą išstumti iki galo ir tada sukti penkis kartus".
Wurtz sako, kad nematė jokių tyrimų apie tai, tačiau ji įtaria vartotojo klaidą renkant, ypač tam tikrose „drive-up“ bandymo svetainėse, kuriose jūs iš tikrųjų administruojate tamponą. "Manau, kad daugelis laboratorijos specialistų, slaugytojų ir kitų žmonių, gaunančių egzempliorių net kontroliuojamoje aplinkoje, bijo tą tamponą atstumti atgal ir sukelti tokį diskomfortą", - sako ji.
JAV maisto ir vaistų administracija (FDA) suteikė skubaus naudojimo leidimą (EAU) 230 COVID-19 testų, įskaitant 186 molekulinius, 40 antikūnų ir 4 antigenų tyrimus. Vykdomas kvėpavimo testas nepriklauso nė vienai iš šių kategorijų.
"Buvo tarsi ši antroji banga", - sako Robinsonas, bandydamas naujoves. „Gavome daugiau informacijos, kad skirtingų tipų egzemplioriai iš tikrųjų gali būti panašūs. Dabar mes tarsi persikėlėme sau į klausimą: „Ar tai geriausias ir vienintelis būdas?“
Mėginių rinkimas yra tik pusė mūšio. Nors rengiami nauji ir naujoviški laboratoriniai metodai, auksinis šios pandemijos standartas buvo atvirkštinės transkriptazės polimerazės grandininės reakcijos (RT-qPCR) bandymai. PGR yra sudėtingas ir daug laiko reikalaujantis procesas, apimantis chemikalus ir mašinas laboratorijoje, teigia FDA. Prieš pradedant bandymus, mėginiai turi būti išsiųsti į atitinkamą laboratoriją, kur jie dažnai laukia eilėje.
Cleghornas sako, kad laboratorijos yra tiesiog paremtos. Maždaug prieš mėnesį jis nuvyko į nemokamą COVID-19 bandymų svetainę, sako jis Verywellui. Rezultatų apyvartos laikas toje vietoje buvo apie 10 dienų. Tuo metu jis sako, kad žmonės gali „praleisti langą, kad atliktų visas tinkamas epidemiologinės kontrolės priemones, kurių reikia, kai kas nors turi teigiamą koronavirusą ar buvo paveiktas“.
Ilgas rezultatų apyvartos laikas yra susijęs su ekspertais, ypač tuo tarpu, kai teigiami testų rodikliai vis dar yra dideli daugelyje JAV vietų ir prasideda šalčio ir gripo sezonas. "Mes rekomenduojame, kad pozityvumo rodiklis pagal jurisdikciją būtų mažesnis nei 5%", - aiškina Cleghornas, remdamasis COVID-19 etalonu, kurį gegužę nustatė Pasaulio sveikatos organizacija. "Mes turime apie 30 valstijų JAV, kurios to nepasiekė. . “
Ši statistika, priduria Cleghornas, „paskatino daug labiau apetitą atlikti kitus tyrimus. Štai kodėl buvo dedamos didžiulės, labai derlingos pastangos sukurti antikūnų testus, antigenų tyrimus, ne PGR tyrimus - viskas, kas palengvins dalį mūsų patiriamos naštos “.
Kvėpavimo testams naudokite dėklus
Taigi ar mums visiems bus atliktas „COVID kvėpavimas“ artimiausioje ateityje? "Pats testas yra labai panašus į alkotesterį alkoholio testui atlikti", - apie tyrime minimą prototipą sako Robinsonas. „O alkoholis arba etanolis yra LOJ.“
Kvėpavimo testas, kurį lengva naudoti, gali būti naudinga atrankos taško patikrinimo priemonė, priduria Robinsonas. Šiuo metu daugelyje vietų, pavyzdžiui, mokyklose, klinikose ir biuruose, atliekami temperatūros tikrinimai ir klausiama asmenų apie simptomus. "Manau, kad tokiam diagnostiniam tyrimui yra tikra niša, nes tam reikia tiek nedaug papildomo personalo, o laikas yra labai greitas", - sako ji. „Atvėrus mokyklas matėme, kad ten daug pataikyta ar praleista“.
Hipotetiškai alkotesteris galėtų padėti mokyklos administratoriams tiksliau ir efektyviau tikrinti mokinius. Toks testas galėtų būti naudojamas ir kino teatruose ar sporto renginiuose. „Reikėtų pagerinti jautrumą ir specifiškumą, - sako Wurtzas, - tačiau šiuo metu atliekamų testų jautrumas ir specifiškumas nėra per geras, o laikas ir vėlavimas yra reikšmingi“.
Į alkotesterį primenantis prototipas naudoja jutiklyje auksines nanodaleles, o Robinsonui tai kelia keletą klausimų. „Kiek brangūs šie testai?“ ji sako. „Kaip dažnai reikia pakeisti šiuos jutiklius? Ar galime tokį bandymą išplėsti iki labai labai aukšto lygio? Man kyla klausimas, ar tai tvarus sprendimas. “
Wurtzas sutinka, kad dar per anksti pasakyti, ar prieš eidami į mokyklą, į darbą ar koncertą imsime COVID-19 alkotesterius. "Aš per daug nesijaudinu dėl šių dalykų", - sako ji. "Bet aš, manau, kad tai yra daug žadanti sritis".
