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“呼气”测新冠靠谱吗?后疫情时代技术创新的趋势与建议

对于筛查新冠病毒,核酸检测一直是不可或缺的重要手段。首先,要获取标本,包括人体的痰液、鼻咽分泌物等。如何获取标本?捅喉咙、戳鼻孔是众所周知的普遍使用方法。

近日,美国食品和药物管理局(FDA)首次为基于呼吸样本的新冠检测设备授权紧急使用,无需再被棉签捅嗓子或鼻子,只需拿起吸管对着仪器吹口气,3分钟便可得知自己是否感染。据介绍,该设备只有一件随身行李箱大小,可对呼出气体进行检测,比目前广泛应用的抗原检测与核酸检测都更加方便、快速,为当下新冠病毒检测产品的研发提供了新的思路。


“呼气”检测新冠的原理


据FDA介绍,此次批准紧急使用的新冠呼吸分析仪使用了气相色谱-质谱联用仪技术来分离和识别呼出气体中的化合物,通过快速检测出其中与新冠感染相关的5种挥发性有机化合物,来判断是否感染新冠,全过程耗时不到3分钟。人体呼出气中含有大量和疾病相关的化合物标志物,所以通过检测呼出气中的标志物可快速诊断包括新冠肺炎在内的疾病。呼出气挥发性有机物过去曾用于癌症、糖尿病、慢阻肺等疾病研究。英国医学期刊《柳叶刀》发表的一篇研究显示,新冠感染者呼出的气体中包含醛类、酮类和醇类等物质,被新冠病毒感染后,这些挥发性有机物呈现特定组合。



一项包括新冠有症状感染者、无症状感染者等人群(共计2409人)的研究显示,设备检测灵敏度为91.2%,特异性为99.3%。专门针对奥密克戎毒株的研究结果显示,设备检测灵敏度类似。

小编认为,FDA的此次授权是新冠病毒检测技术创新的又一例证,与现有的PCR核酸、抗原检测相比,呼气检测可快速检测到早期感染、无症状感染等,减少等待时间;样品获取简单、无创,大幅降低之前采集鼻咽拭子的不适感;单次检测成本也显著降低。自新冠疫情爆发以来,检测技术的持续创新着实已经为疫情防空起到了硬核保障作用。


“呼气”检测方式已有多国正在研发中


“呼气”测新冠已因其独特优势成为多国推广应用的辅助检测手段。去年5月,新加坡国立大学研发的一种呼气检测设备已获得新加坡卫生科学局批,能在一分钟内发现受检者是否感染新冠病毒,初期临床试验结果显示准确率超过90%。此外,以色列、印度尼西亚、荷兰等国家也已推出类似的新冠呼气检测设备。

此前,北京大学环境学院要茂盛教授团队与北京市朝阳区疾病预控中心合作,集成呼出气采样、气相色谱-离子迁移谱检测和机器学习模型,也研发出了新冠感染的无创呼出气挥发性有机物组合指纹筛查系统。研究团队结合不同对照组的呼出气样品及其背景环境空气进行分析,识别出了12种关键内源性VOCs(挥发性有机物)标志物,相关论文已发表在英国《呼吸研究杂志》上。模型测试显示该系统特异性和灵敏度均达95%以上,最快能在5—10分钟内实现新冠患者快速筛查,单次检测成本约为2元人民币。


快速便捷是未来的主要趋势之一


自新冠肺炎疫情暴发以来,不仅冲击各国经济社会发展,也对科技创新格局造成了深远影响,从核酸检测的快速普及,再到抗原检测、呼气式检测,足以看出,快速与便捷是技术创新的主要方向之一。

今年2月,四川大学华西医院院长李为民表示,华西医院胡文闯教授所带领的团队,通过多学科交叉合作,研发出一款便携式、快捷的核酸检测试剂仪器,它能够使市民自己在家就可以进行核酸检测,但仍旧需要检测仪器,这对于普通检测人群来讲,做到全流程的居家还是颇有挑战。4月22日,由杭州优思达生物自主创新研发,可用于家庭自测的新冠核酸自测产品成功获得欧盟CE证书,让核酸检测这一以往只能靠专业实验室才能完成的操作进入“居家”模式。

目前,新冠疫情仍在世界多地持续,快速筛查对于遏制大流行、恢复正常社会生活至关重要。小编认为,呼气检测速度快、效率高,其“查缺补漏”的作用明显,可在某些场合有效弥补抗原检测与核酸检测的不足。当前,新冠病毒不断变异给人类抗疫进程带来了诸多变数,我国IVD企业应时刻把握国际科技发展态势,只有依靠科技创新才能不断提高生产力和核心竞争力。



来源: MIR医学仪器与试剂

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