क्या कोरोनावायरस ब्रीथलीज़र टेस्ट संभव है?

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चाबी छीनना

• शोधकर्ता COVID-19 का पता लगाने के लिए एक सांस लेने वाले उपकरण की खोज कर रहे हैं।
• डिवाइस को सांस में वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) के आधार पर "सीओवीआईडी ​​हस्ताक्षर" को भेद करने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है।
• भविष्य में संभावित रूप से भीड़-भाड़ वाली जगहों पर एक सांस की जांच में वायरस की जांच हो सकती है।

केवल यह पता लगाने के लिए प्रतीक्षा के रूप में निराशा होती है कि क्या आपने कोरोनवायरस के लिए सकारात्मक परीक्षण किया है, एक प्रक्रिया जो दिन लग सकती है, पहले स्थान पर परीक्षण को समाप्त कर सकती है। सबसे आम COVID-19 परीक्षण में आपके नाक और गले के पीछे से स्राव को इकट्ठा करने के लिए आपके नथुने में एक लंबा स्वाब होता है-बिल्कुल सुखद अनुभूति नहीं। लेकिन शोधकर्ता आसान तरीकों पर जमीन तोड़ रहे हैं। हो सकता है कि बू के सेवन के लिए सांस की जांच हो।

स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी में एक संक्रामक रोग के साथी, माकडा रॉबिन्सन, एमडी, पीएचडी, "यह विचार है कि आपको COVID सांस है" "यह उस वायरस से पहले दिखाया गया है, और कोशिकाएं जो वायरस से संक्रमित हैं, इन वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों या वीओसी को अपनी सांस में छोड़ सकती हैं।"

शोधकर्ताओं ने एक सांस लेने वाले उपकरण पर एक छोटे से प्रारंभिक अध्ययन का विकास और संचालन किया है, जो COVID-19 का कारण बनने वाले वायरस SARS-CoV-2 की उपस्थिति का तेजी से पता लगाता है। निष्कर्ष हाल ही में प्रकाशित किए गए थेएसीएस नैनो, अमेरिकन केमिकल सोसायटी का प्रकाशन।

यह काम किस प्रकार करता है

डिवाइस में सेंसर है जो नैनोमैटेरियल्स से बना है जो वीओसी-संवेदनशील अणुओं से जुड़ा है। जब सांस से वीओसी सेंसर के साथ बातचीत करते हैं, तो विद्युत प्रतिरोध बदलता है, एक पैटर्न बनाता है। शोधकर्ताओं ने सांस में महत्वपूर्ण अंतर को पहचानने और विद्युत प्रतिरोध संकेतों के आधार पर संभावित COVID-19 हस्ताक्षर की पहचान करने के लिए सेंसर को प्रशिक्षित करने के लिए मशीन लर्निंग का उपयोग किया।

संभव COVID-19 हस्ताक्षर को पहचानने के लिए सेंसर को प्रशिक्षित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने तीन समूहों की पुष्टि की: 49 रोगियों की पुष्टि की गई COVID-19, 58 स्वस्थ व्यक्तियों और एक गैर-COVID फेफड़ों के संक्रमण वाले 33 रोगियों की। प्रत्येक प्रतिभागी ने कुछ सेकंड के लिए प्रोटोटाइप में विस्फोट किया।इसके बाद, शोधकर्ताओं को यह निर्धारित करने की आवश्यकता थी कि प्रोटोटाइप के संभावित COVID-हस्ताक्षर सही थे, इसलिए उन्होंने 140 प्रतिभागियों की एक छोटी संख्या पर डिवाइस का परीक्षण किया।

क्या यह सही है?

स्वस्थ व्यक्तियों के नियंत्रण समूह से COVID-19 मामलों को विभेदित करने में, डिवाइस 76% सटीक था। संवेदक COVID-19 वाले व्यक्तियों और उन लोगों के बीच भिन्न होता है, जिन्हें 95% सटीकता के साथ एक अलग प्रकार के फेफड़ों के संक्रमण का पता चलता है, और 88% सटीकता के साथ बरामद और बीमार COVID-19 रोगियों के बीच।

"यह सब विकास वक्र के बाईं ओर है," फार्ले क्लेगॉर्न, एमडी, एमपीएच, एक महामारीविद और पैलेडियम में स्वास्थ्य के वैश्विक प्रमुख, वेवेलवेल कहते हैं। “यह पहली रिपोर्ट है। और जबकि यह कुछ आशाजनक डेटा दिखाता है, यहां तक ​​कि लेखक खुद कहते हैं कि हमें एक बड़े अध्ययन की आवश्यकता है। "

COVID-19 संक्रमण और स्वस्थ विषयों के बीच निर्धारण में परीक्षण कम से कम सटीक था। अध्ययन में कई झूठी सकारात्मक रिकॉर्ड किए गए हैं, जो स्वास्थ्य देखभाल के उपयोग में वृद्धि का कारण बन सकते हैं और अनावश्यक रूप से अतिव्याप्ति में योगदान कर सकते हैं, रॉबिन्सन कहते हैं। लेकिन झूठे सकारात्मक लोग संक्रमित होने वाले लोगों की तुलना में कम चिंता का विषय हो सकते हैं।

"अगर कोई अनजाने में [COVID-19] है और वे एक विमान पर चढ़ जाते हैं या वे काम पर वापस चले जाते हैं, तो अब आप बहुत से लोगों को इसके बारे में बता रहे हैं," रॉबिन्सन कहते हैं।

यह आपके लिए क्या मायने रखता है

भविष्य में, आप COVID-19 के लिए एक श्वासनली जैसी परीक्षा देने में सक्षम हो सकते हैं। लेकिन अभी, केवल परीक्षण विधियों ने अमेरिकी खाद्य और औषधि प्रशासन (एफडीए) द्वारा आपातकालीन उपयोग प्राधिकरण (ईएयू) को परिणाम प्रदान करने में सक्षम हैं।

टेस्ट मे मदद मिलेगी गेज सुधार

रॉबिन्सन का कहना है कि वह विशेष रूप से इस तथ्य से घबराई हुई है कि सीओवीआईडी ​​-19 के साथ बीमार रोगियों और बरामद किए गए लोगों के बीच सेंसर एक हद तक अंतर करने में सक्षम था।

"वह संभवतः हमें इस बारे में अधिक बता सकती है कि लोग समय के साथ कैसे सुधार कर रहे हैं या नहीं सुधार रहे हैं," वह कहती हैं। "यह निश्चित नहीं है कि यह ऐसा कर सकता है, लेकिन मुझे लगता है कि संभावना है।"

प्रारंभिक शोध की एक सीमा यह है कि यह आयु, लिंग, जातीयता, सहजीवन जैसे कई कारकों के लिए जिम्मेदार नहीं है, और यहां तक ​​कि जहां परीक्षण किया जाता है। "यह एक छोटा सा अध्ययन है जो वुहान, चीन में प्रदर्शन किया गया था - इसलिए एक अधिक प्रकार के समरूप रोगी आबादी में," रॉबिन्सन कहते हैं। "हम नहीं जानते कि क्या उस क्षेत्र की COVID-19 सांस दूसरों के समान होगी।"

माकेदा रॉबिन्सन, एमडी, पीएचडी

हम विकसित होते रह सकते हैं। यह परीक्षण वास्तव में समय के साथ बेहतर हो सकता है।

लेकिन सेंसर उन कारकों को ध्यान में रखते हुए प्रशिक्षित होने में सक्षम हो सकता है। "मुझे लगता है कि यह वास्तव में मशीन सीखने का वादा है," रॉबिन्सन कहते हैं। "हम विकसित कर सकते हैं। यह परीक्षण वास्तव में समय के साथ बेहतर बना सकता है।"

स्वाब्स के लिए एक वैकल्पिक विकल्प

अभी भी SARS-CoV-2 के लिए बेहतर परीक्षण विधियों की आवश्यकता है, विशेष रूप से ऐसे विकल्प जो खूंखार नासफोरींजल स्वाब की तुलना में कम आक्रामक हैं।

मिनेसोटा विश्वविद्यालय में स्कूल ऑफ पब्लिक हेल्थ में एसोसिएट प्रोफेसर, रेबेका वर्ट्ज़, एमडी, एमपीएचएच, "यह बहुत अप्रिय है।" "अगर यह वास्तव में ठीक से प्राप्त किया जाता है, तो आपको पूरे रास्ते को पीछे की तरफ धकेलना चाहिए और फिर इसे पांच बार घुमाना चाहिए।"

वर्ट्ज़ कहती हैं कि उन्होंने इस पर कोई अध्ययन नहीं किया है, लेकिन उन्हें संग्रह में उपयोगकर्ता की त्रुटि का संदेह है, विशेष रूप से कुछ ड्राइव-अप परीक्षण साइटों में जहां आप वास्तव में स्वैब का प्रशासन करते हैं। "मुझे लगता है कि बहुत सारे लैब टेक और नर्स और अन्य लोग जो एक नियंत्रित सेटिंग में भी नमूने प्राप्त करते हैं, वे सभी तरह से पीछे धकेलने और ऐसी असुविधा का कारण बनने से डरते हैं," वह कहती हैं।

अमेरिका के खाद्य एवं औषधि प्रशासन (FDA) ने 230 COVID-19 परीक्षणों को आपातकालीन उपयोग प्राधिकरण (EAU) प्रदान किया है, जिसमें 186 आणविक, 40 एंटीबॉडी और 4 एंटीजन परीक्षण शामिल हैं। विकास में सांस की परीक्षा इनमें से किसी भी श्रेणी में नहीं आती है।

"इस दूसरी लहर की तरह है," रॉबिन्सन परीक्षण नवाचार के कहते हैं। "हम अधिक जानकारी प्राप्त कर चुके हैं कि विभिन्न प्रकार के नमूने वास्तव में समान सटीकता हो सकते हैं। और अब हम खुद से पूछते हैं कि क्या यह सबसे अच्छा और एकमात्र तरीका है? ''

नमूना संग्रह केवल आधी लड़ाई है। यद्यपि नई और नवीन प्रयोगशाला विधियाँ काम में हैं, इस महामारी के लिए स्वर्ण मानक रिवर्स-ट्रांसक्रिपटेस पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन (RT-qPCR) परीक्षण है। पीसीआर एक जटिल और समय लेने वाली प्रक्रिया है जिसमें एफडीए के अनुसार एक प्रयोगशाला में रसायनों और मशीनरी को शामिल किया जाता है। परीक्षण शुरू होने से पहले, नमूनों को एक उपयुक्त प्रयोगशाला में भेजना पड़ता है जहां वे अक्सर एक कतार में प्रतीक्षा करते हैं।

क्लेघोर्न का कहना है कि प्रयोगशालाएं केवल समर्थित हैं। वह एक महीने पहले एक निशुल्क COVID-19 परीक्षण स्थल पर गया, वह वेनवेल बताता है। उस साइट पर परिणामों के लिए बदलाव का समय लगभग 10 दिन था। उस समय में, वे कहते हैं कि लोगों को "सभी सही महामारी विज्ञान नियंत्रण उपायों को करने के लिए खिड़की गायब हो सकती है जो तब आवश्यक हैं जब कोई कोरोनोवायरस के लिए सकारात्मक हो या उजागर हो।"

परिणामों के लिए लंबे समय से बदलाव का समय विशेषज्ञों से संबंधित है, खासकर जब यू.एस. में कई स्थानों पर परीक्षण-सकारात्मक दर अभी भी अधिक हैं और ठंड और फ्लू के मौसम के साथ शुरू होने वाले हैं। "हम अनुशंसा करते हैं कि क्षेत्राधिकार द्वारा सकारात्मकता दर 5% से कम हो," क्लेगॉर्न मई में विश्व स्वास्थ्य संगठन द्वारा निर्धारित COVID-19 बेंचमार्क का हवाला देते हुए कहते हैं। हमारे पास अमेरिका में लगभग 30 राज्य हैं जिन्होंने इसे हासिल नहीं किया है। "

इन आंकड़ों में, क्लिगोर्न कहते हैं, “अन्य परीक्षणों के लिए बहुत अधिक भूख पैदा की है। और इसीलिए एंटीबॉडी परीक्षण, प्रतिजन परीक्षण, गैर-पीसीआर परीक्षण-कुछ भी जो हमारे अनुभव के बोझ को कम कर रहे हैं, को विकसित करने के लिए बहुत बड़ा, बहुत उपजाऊ प्रयास किया गया है। "

सांस की जांच के लिए मामलों का उपयोग करें

तो क्या हम सभी को "COVID सांस" के लिए परखा जाएगा क्योंकि हम निकट भविष्य में अपने दिनों के बारे में जानते हैं? अध्ययन में उल्लिखित प्रोटोटाइप के बारे में रॉबिन्सन कहते हैं, "यह परीक्षण शराब परीक्षण के लिए एक श्वासनली के समान है।" "और शराब या इथेनॉल एक वीओसी है।"

इसके उपयोग में आसानी के साथ, एक सांस परीक्षण बिंदु-प्रवेश प्रविष्टि के लिए एक उपयोगी उपकरण हो सकता है, रॉबिन्सन कहते हैं। अभी, कई जगह जैसे स्कूल, क्लीनिक और कार्यालय तापमान जांच करते हैं और व्यक्तियों से लक्षणों के बारे में पूछते हैं। "मुझे लगता है कि इस तरह के नैदानिक ​​परीक्षण के लिए एक वास्तविक जगह है क्योंकि इसमें बहुत कम अतिरिक्त कर्मियों की आवश्यकता होती है और बदलाव का समय बहुत तेज़ होता है," वह कहती हैं। "हमने स्कूलों को फिर से खोलने के साथ देखा है कि वहाँ बहुत हिट या मिस है।"

Hypothetically, एक श्वासनली स्कूल प्रशासकों स्क्रीन छात्रों को अधिक सटीक और कुशलता से मदद कर सकती है। और इस तरह के एक परीक्षण का उपयोग मूवी थिएटर या खेल की घटनाओं पर भी किया जा सकता है। "संवेदनशीलता और विशिष्टता में सुधार करना होगा," वुर्ट्ज़ कहते हैं, "लेकिन हमारे पास अभी जो संवेदनशीलता और परीक्षण की विशिष्टता है वह बहुत अच्छी नहीं है, और समय और देरी महत्वपूर्ण है।"

श्वासनली जैसा प्रोटोटाइप इसके सेंसर पर सोने के नैनोकणों का उपयोग करता है, और रॉबिन्सन के लिए, जो कुछ सवाल उठाता है। "ये परीक्षण कितने महंगे हैं?" वह कहती है। “कितनी बार इन सेंसर को बदलना पड़ता है? क्या हम इस तरह से बहुत, बहुत उच्च स्तर तक एक परीक्षण कर सकते हैं? मेरा सवाल है कि यह एक स्थायी समाधान है या नहीं। ”

वर्ट्ज़ इस बात से सहमत हैं कि अगर हम स्कूल जाने या काम करने या संगीत कार्यक्रम में जाने से पहले COVID-19 साँस लेने वाले होंगे, तो यह कहना जल्दबाजी होगी। "मैं इन चीजों के बारे में बहुत उत्साहित नहीं हूं," वह कहती हैं। "लेकिन अन्वेषण के क्षेत्र के रूप में, मुझे लगता है कि यह एक आशाजनक है।"