新型传感器可用于儿童COVID-19检测

2022-04-09新闻资讯 所属专题: COVID病毒检测

带温度计躺在床上的孩子

感染SARS-CoV-2 的成年人呼出的代谢物与未感染的人不同,狗和诊断设备可以检测到这些变化。现在,在ACS Infectious Diseases中报告的研究人员表明,感染 SARS-CoV-2 的儿童也表现出呼吸代谢物的变化,但它们与成人的变化有很大不同。研究人员说,有朝一日,这些信息可用于快速轻松地筛查儿童的感染情况。

目前,COVID-19是通过检测特定的病毒核酸或抗原来诊断的,但这些技术速度慢、相对昂贵、有时不舒服且容易出现假阴性结果。科学家们观察到,狗可以检测人体生物样本中的挥发性有机化合物 (VOC) 并区分某些疾病,包括 COVID-19。

XSP-3CB单目生物显微镜
XSP-3CB单目生物显微镜

研究人员还开发了一种传感器阵列,用于检测成人呼出气中与 COVID-19 相关的 VOC。Audrey Odom John 及其同事想知道感染 SARS-CoV-2 的儿童是否也会表现出呼吸代谢物的变化。如果是这样,那么有朝一日,呼气测醉器类型的设备可能会在学校等环境中快速、舒适地筛查大量儿童。

研究人员收集了儿童的呼吸样本,这些儿童在因其他情况被送入宾夕法尼亚儿童医院之前接受了常规 COVID-19 测试。15 名儿童的 SARS-CoV-2 呈阴性,而 10 名儿童呈阳性。该团队通过二维气相色谱和飞行时间质谱分析了呼吸样本中的 84 种 VOC,确定了 COVID-19 儿童呼吸中显着升高的六种候选生物标志物。其中两种标志物(辛醛和庚醛)在患有该病的成年人的呼吸中也升高,而其他标志物是受感染儿童所特有的。

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然后,研究人员测量了来自另一组 24 名儿童的呼​​吸样本中的这些 VOC,其中一半儿童对该病呈阳性反应。这六种生物标志物可以以 91% 的敏感性和 75% 的特异性预测感染。

研究人员说,这些初步结果表明,对于大量儿童的频繁筛查,呼气测醉器测试可能是一种廉价、无创、快速且敏感的替代方法。然后可以对检测呈阳性的人进行更具体的、基于核酸的检测,以确认筛查结果。

参考:“感染 SARS-CoV-2 的儿童的可重复呼吸代谢物变化”,作者:Amalia Z. Berna、Elikplim H. Akaho、Rebecca M. Harris、Morgan Congdon、Emilie Korn、Samuel Neher、Mirna M'Farrej、Julianne Burns 和Audrey R. Odom John,2021 年 7 月 28 日,ACS 传染病
DOI: 10.1021/acsinfecdis.1c00248

作者承认来自美国国立卫生研究院和 Burroughs Wellcome 基金的资助。其中两位作者是 SARS-CoV-2 生物标志物初步专利的共同发明人。