En SERS-baserad alkomätare kan urskilja flyktiga organiska föreningar i andedräkten hos covid-positiva personer på mindre än fem minuter. Kredit:Shi Xuan Leong och Yong Xiang Leong, Nanyang Technological University
Enligt experter kommer att få ett slut på pandemin att kräva snabb screening av personer som deltar i stora sammankomster, som konferenser och bröllop. Även de som är asymtomatiska kan fortfarande överföra covid-19 till andra, vilket gör det viktigt att identifiera och isolera dem tills de inte längre är smittsamma. Nu rapporterar forskare i ACS Nano har utvecklat en prototyp "alkoanalysator" som känsligt och exakt kan diagnostisera COVID-19, även hos asymtomatiska individer, på mindre än fem minuter.
För närvarande är "guldstandarden" för COVID-19-testning en teknik som kallas omvänd transkription-polymeraskedjereaktion (RT-PCR), som är långsam, kräver en obekväm nasofaryngeal pinne för provtagning och måste utföras i ett labb. Det snabba antigentestet är mycket snabbare men har en högre frekvens av falska negativa och positiva. Forskare har också utvecklat tester av alkomätare för COVID-19, som bygger på skillnader i koncentrationer av flyktiga organiska föreningar som andas ut av de som är infekterade med coronaviruset, men de flesta kräver skrymmande, icke-portabla instrument för analys. Xing Yi Ling och kollegor ville utveckla ett snabbt, bekvämt och korrekt alkomätningstest som skulle vara lämpligt för screening på plats av ett stort antal människor.
Forskarna designade en handhållen alkomätare som innehåller ett chip med tre ytförstärkta Raman-spridningssensorer (SERS) fästa på silvernanokuber. När en person andas ut i enheten i 10 sekunder interagerar föreningar i deras andetag kemiskt med sensorerna. Sedan laddar forskarna alkomätaren i en bärbar Raman-spektrometer som karakteriserar de bundna föreningarna baserat på förändringar i de molekylära vibrationerna hos SERS-sensorerna.
Teamet fann att Raman-spektra från covid-positiva och -negativa människor var olika i regioner som var känsliga för ketoner, alkoholer och aldehyder, som de använde för att utveckla en statistisk modell för covid-diagnos. De testade alkomätaren på 501 personer på sjukhus och flygplatser i Singapore, som med RT-PCR visades vara negativa (85,2 procent), positiva och symtomatiska (8,6 procent) eller positiva och asymtomatiska (6,2 procent) för coronaviruset. Metoden hade en frekvens på 3,8 procent falsknegativ och 0,1 procent falsk positiv, jämförbar med RT-PCR-tester, men den kunde slutföras på plats på mindre än fem minuter. Alkomätaren kan en dag bli ett nytt verktyg för att minska den tysta spridningen av COVID-19 i samhällen, säger forskarna. + Utforska vidare
