對于篩查檢測新冠肺炎,核酸檢測是不可或缺的手段。首先要獲取標(biāo)本,標(biāo)本包括人體(患者)的肺泡灌洗液、痰液、鼻咽分泌物等。如何獲取標(biāo)本來檢測?“捅喉嚨”、“戳鼻孔”是普遍使用的方法。但是近日,我國科學(xué)家研發(fā)出新方法,不再需要“捅喉嚨”、“戳鼻孔”來檢測新冠。
據(jù)科技日報消息,北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院要茂盛教授團(tuán)隊與北京市朝陽區(qū)疾病預(yù)防與控制中心等團(tuán)隊合作,集成呼出氣采樣、氣相色譜-離子遷移譜檢測和機(jī)器學(xué)習(xí)模型,研發(fā)出了新冠感染的無創(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)申請了國家發(fā)明專利。
這種技術(shù)的原理是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)隊結(jié)合不同對照組的呼出氣樣品及其背景環(huán)境空氣進(jìn)行分析,識別出了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)志物就是篩查識別新冠感染者獨(dú)一無二的“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。
檢測中無需任何檢測試劑,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。基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)模型,檢測的特異性和靈敏度達(dá)到了95%以上。相比核酸檢測,這種方法不僅簡便省時,還十分經(jīng)濟(jì)。
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