科学家开发COVID呼吸分析仪原型 有望成为检测新冠病毒的新方法

新加坡的研究人员开发了一种呼吸分析仪原型，据称在识别COVID-19患者方面与PCR测试一样有效。该系统在检测有症状和无症状的SARS-CoV-2感染方面的准确率超过95%，在5分钟内就能得出结果。

聚合酶链式反应（PCR）技术是检测SARS-CoV-2最准确的方法，但它涉及昂贵和复杂的实验室设备，这往往意味着可能需要几个小时，甚至几天才能得到检测结果。另一方面，快速抗原测试是一种更快的测试病毒存在的方法，但它有准确性的局限性，经常提供不一致的结果。

新加坡的研究人员试图解决对快速、简单和准确的COVID-19检测的需求，他们报告了一个呼吸分析仪原型的成功，该原型设计为在五分钟内提供结果。这是在过去两年中，一些研究人员提出了令人信服的基于呼吸的COVID-19诊断蓝图之后的事。

这些COVID呼吸分析仪并不专门检测病毒，而是被设计用来识别与SARS-CoV-2感染相对应的挥发性有机化合物（VOCs）模式。醛类和酮类等分子的特定模式已与COVID-19有关，这使得呼出的气体作为快速筛查许多人的有效方法是可行的。

开发有效的COVID-19呼吸分析仪的挑战是使该技术足够便携，以便该测试在现实世界中是可行的。许多假设的COVID呼吸测试需要笨重的实验室设备，如气相色谱仪，这意味着该测试永远不可能被广泛部署。

新设备使用了一种叫做拉曼光谱的技术，它可以非常准确地识别某些模式的分子。而且最重要的是，有相对负担得起的便携式拉曼光谱仪，可以在现实世界的环境中进行大规模的呼吸式酒精检测。

具体的呼吸分析仪装置包含一个附着在银纳米立方体上的三组表面增强拉曼散射（SERS）传感器。传感器只需要10秒钟的呼吸就能收集到一个样本。然后，呼吸分析仪被装入一个小型的便携式光谱仪，在5分钟内提供结果。

研究人员最近在501人身上对该原型设备进行了测试，他们也都接受了PCR检测。令人印象深刻的结果显示，假阳性率为0.1%，假阴性率为3.8%。这与实验室PCR检测的准确性相当。

还需要更多的工作来验证这些结果并使该技术商业化，然而，从智能手机测试套件到夹子式暴露监测器，这种新型呼吸分析仪是许多新出现的技术创新之一，使COVID-19检测变得简单和便携。

这项新研究发表在《ACS Nano》杂志上。