IT|科学家开发快速COVID-19呼吸分析仪原型或能在公共场所进行大规模筛查科学家开发快速COVID-19呼吸分析

【IT|科学家开发快速COVID-19呼吸分析仪原型或能在公共场所进行大规模筛查】据一些专家称，要结束新冠大流行，需要对参加大型聚会的人进行快速筛查，如会议和婚礼。即使那些没有症状的人仍然可以将COVID-19传染给其他人，因此识别和隔离他们直到他们不再具有传染性非常重要。根据近日发表在《ACS Nano》上的一项研究，新加坡南洋理工大学的科学家们已经开发出一种“呼吸分析仪”原型，能够敏感而准确地诊断出COVID-19，即使是无症状的人，也只需不到5分钟。

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目前，COVID-19检验的“黄金标准”是一种叫做反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）的技术，它速度慢，需要用不舒服的鼻咽拭子来收集样本，而且必须在实验室进行。快速抗原检测要快得多，但假阴性和假阳性的比率更高。科学家们还开发了COVID-19呼吸分析仪类型的测试，这些测试依赖于新冠病毒感染者呼出的挥发性有机化合物的浓度差异，但大多数需要笨重的、不可携带的仪器进行分析。研究人员希望开发一种快速、方便和准确的呼吸分析仪测试，适合于对大量人群进行现场筛查。
研究人员设计了一种手持式呼吸分析仪，它包含一个芯片，上面有三个连接到银纳米立方体的表面增强拉曼散射（SERS）传感器。当一个人向该设备呼气10秒钟时，他们呼吸中的化合物会与传感器发生化学作用。然后，研究人员将呼吸分析仪装入一个便携式拉曼光谱仪，该光谱仪根据SERS传感器分子振动的变化来描述绑定的化合物。
研究小组发现，来自COVID-19检测呈阳性和阴性的人的拉曼光谱在对酮类、醇类和醛类有反应的区域是不同的，他们用它来开发一个用于COVID-19诊断的统计模型。他们在新加坡的医院和机场对501人进行了呼气检测，通过RT-PCR显示这些人的冠状病毒是阴性的（85.2%），阳性且有症状（8.6%），或阳性且无症状（6.2%）。该方法的假阴性率为3.8%，假阳性率为0.1%，与RT-PCR测试相当，但它可以在5分钟内现场完成。研究人员说，这种呼吸分析仪有朝一日可能成为减少COVID-19在社区无声传播的新工具。