Σύμφωνα με τους ειδικούς, προκειμένου να μπει κάποια ημέρα ένα τέλος στην πανδημία του SARS-CoV-2, απαιτείται μεταξύ άλλων ο ταχύς μαζικός διαγνωστικός έλεγχος των ατόμων που συμμετέχουν σε ποικίλες εκδηλώσεις, όπως τα συνέδρια ή οι γάμοι. Είναι γνωστό ότι ακόμη και τα ασυμπτωματικά άτομα μπορούν να μεταδώσουν τον ιό, γεγονός που καθιστά απαραίτητο τον εντοπισμό τους και στη συνέχεια την απομόνωσή τους έως ότου σταματήσουν να είναι μεταδοτικά.
Διάγνωση σε λιγότερα από πέντε λεπτά
Τώρα ερευνητές του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Νανγιάνγκ (NTU) στη Σιγκαπούρη ανέπτυξαν, όπως ανέφεραν στην επιθεώρηση «ACS Nano», έναν «αναπνευστήρα» ο οποίος μπορεί να διαγνώσει με ακρίβεια την COVID-19, ακόμη και σε ασυμπτωματικά άτομα, μέσα σε λιγότερο από πέντε λεπτά.
Τα υπάρχοντα διαγνωστικά τεστ
Σήμερα το ακριβέστερο τεστ που χρησιμοποιείται ευρέως για τη διάγνωση της COVID-19 είναι αυτό που βασίζεται στην τεχνική PCR (αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης). Η μέθοδος αυτή ωστόσο είναι χρονοβόρος, απαιτεί τη λήψη δείγματος από τον ρινοφάρυγγα και είναι απαραίτητο να διεξάγεται σε εργαστήριο. Πολύ διαδεδομένα είναι επίσης τα ταχέα τεστ αντιγόνου (rapid antigen tests) τα οποία δίνουν πολύ πιο γρήγορα αποτελέσματα αλλά συνδέονται με υψηλότερο ποσοστό ψευδώς αρνητικών και ψευδώς θετικών αποτελεσμάτων σε σχέση με την PCR. Εχουν επίσης αναπτυχθεί κάποια τεστ αναπνοής για τη διάγνωση της COVID-19 τα οποία εντοπίζουν τις διαφορές στη συγκέντρωση των πτητικών οργανικών ουσιών που εκπνέονται από τα μολυσμένα με τον SARS-CoV-2 άτομα – ωστόσο τα περισσότερα από αυτά απαιτούν τη χρήση ειδικών μεγάλων μηχανημάτων για την ανάλυσή τους.
Η Σινγκ Γι Λινγκ, ειδικός στη Χημεία και τη Βιοχημεία από το Πανεπιστήμιο Νανγιάνγκ και οι συνεργάτες της θέλησαν να αναπτύξουν λοιπόν ένα ταχύ, φορητό και ακριβές τεστ αναπνοής το οποίο θα μπορεί να χρησιμοποιείται για τον μαζικό διαγνωστικό έλεγχο ατόμων.
Πώς λειτουργεί το νέο τεστ
Ο φορητός αναπνευστήρας των ειδικών περιέχει ένα τσιπ με αισθητήρες σκέδασης Raman με επιφανειακή ενίσχυση (SERS) οι οποίοι είναι προσδεδεμένοι σε νανο-κύβους αργύρου. Οταν ένα άτομο εκπνεύσει στη συσκευή επί 10 δευτερόλεπτα, πτητικές οργανικές ενώσεις της αναπνοής του αλληλεπιδρούν χημικά με τους αισθητήρες. Στη συνέχεια οι ερευντές «φορτώνουν» τον αναπνευστήρα σε ένα φορητό φασματόμετρο Raman το οποίο χαρακτηρίζει τις προσδεδεμένες στους αισθητήρες ουσίες με βάση τις αλλαγές στις μοριακές δονήσεις των αισθητήρων.
Διαφορές στα φάσματα Raman
Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι τα φάσματα Raman από τα θετικά και τα αρνητικά στην COVID-19 άτομα ήταν διαφορετικά σε περιοχές που αποκρίνονται στις κετόνες, στις αλκοόλες και στις αλδεΰδες – με βάση αυτά τα αποτελέσματα αναπτύχθηκε ένα στατιστικό μοντέλο για τη διάγνωση της COVID-19.
Η δοκιμή
To φορητό σύστημα ανάλυσης της εκπνοής δοκιμάστηκε σε 501 άτομα σε νοσοκομεία και αεροδρόμια της Σιγκαπούρης, τα οποία με βάση την εξέταση PCR είχαν διαγνωσθεί αρνητικά (85,2%), θετικά και συμπτωματικά (8,6%) ή θετικά και ασυμπτωματικά (6,2%) στον SARS-CoV-2.
Πολύτιμο εργαλείο ελέγχου της εξάπλωσης της COVID-19 στην κοινότητα
Η μέθοδος είχε ποσοστό ψευδώς αρνητικών αποτελεσμάτων της τάξεως του 3,8% και ψευδώς θετικών της τάξεως του 0,1% σε σύγκριση με τη μέθοδο PCR – ωστόσο το μεγάλο πλεονέκτημά της είναι ότι είναι πολύ γρήγορο δίνοντας απάντηση σε λιγότερο από πέντε λεπτά. Σύμφωνα με τους επιστήμονες που ανέπτυξαν το νέο διαγνωστικό τεστ, αυτό μπορεί να αποτελέσει ένα νέο πολύτιμο «εργαλείο» το οποίο θα συμβάλλει στη μείωση της σιωπηλής εξάπλωσης της COVID-19 στην κοινότητα, γεγονός σημαντικό για να μπει «φρένο» στη σαρωτική πανδημία.