Yeni alkol ölçer hızla COVID-19 testi yapıyor – Fizik Dünyası

Optik frekans tarağı teknolojisinin kullanımına dayanan yeni bir tıbbi teşhis aracı, nefesle verilen nefeste COVID-19'u hızlı bir şekilde test edebilir. Araştırmacılar tarafından geliştirilen teknik, JILA, Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) Ve Colorado Boulder Üniversitesi, özellikle solunum, mide-bağırsak veya metabolik kökenli diğer durum veya hastalıkları teşhis etmek için de kullanılabilir.

COVID-2'dan sorumlu virüs olan SARS-CoV-19 gibi virüslerin enfeksiyonunu hızlı bir şekilde test edebilmek, gelecekteki salgınlarla savaşmak için çok önemlidir. Her nefes 1000'den fazla farklı molekül içerdiğinden, nefesle verilen insan nefesinin test edilmesi burada işe yarayabilir; bunların bazıları altta yatan tıbbi durumları veya enfeksiyonları gösterebilir. Bu moleküller, farklı optik frekanslarda lazer ışığının seçici absorpsiyonları ölçülerek tespit edilebilir ve tanımlanabilir.

2008 yılında liderliğindeki araştırmacılar Haziran Ye JILA'nın çalışması, orijinal olarak optik atom saatleri ve hassas metroloji için geliştirilen bir teknik olan frekans tarak spektroskopisinin, nefesle verilen insan nefesindeki hastalık biyobelirteçlerini potansiyel olarak tanımlayabildiğini gösterdi. Farklı molekülleri ayırt etmek için esas olarak lazer ışığını kullanan teknik, ancak hassasiyetten yoksundu ve belirli molekülleri hastalık durumlarına bağlayamıyordu. Bu nedenle hastalıkları teşhis etmek için test etmediler.

Trilyon başına parça seviyesi hassasiyeti

2021'de Ye ve meslektaşları Tekniklerinin hassasiyetini 1000 kat arttırdıBu, artık belirli biyomolekülleri trilyon başına parça seviyesinde tespit edebileceği anlamına geliyor. Yeni çalışmalarında ayrıntılı olarak Nefes Araştırmaları Dergisi, ışık absorpsiyon modellerini işlemek ve ilk önce molekülleri tanımlamanın ara adımını geçmeden potansiyel hastalık durumlarıyla doğrudan bağlantı kurmak için denetimli makine öğrenimini uyguladılar.

Yöntemlerini test etmek için araştırmacılar, geleneksel PCR (polimeraz zincir reaksiyonu) kullanılarak test edildiğinde yarısında SARS-CoV-170 bulunan 2 kişiden nefes örnekleri topladı. Daha sonra numuneleri bir tüp aracılığıyla, onbinlerce ve bazen yüzbinlerce farklı optik frekansta orta-kızılötesi lazer ışığı üreten optik frekans taraklarından oluşan yeni alkolmetreye aktardılar. Bir çift yüksek yansıtma özelliğine sahip ayna kullanan frekans tarak ışığı, nefes gazı numunelerini yaklaşık 4000 kez çoklu olarak geçirir, böylece moleküler absorpsiyon güçleri önemli ölçüde artar.

Ekip daha sonra, deneklerin enfekte olup olmadığını tespit etmek amacıyla yaklaşık 15000 frekansta ölçülen ultra hassas emilim sinyallerini analiz etmek için makine öğrenme algoritmalarını kullandı. Çalışma, makineden her bireyin COVID durumunu tahmin etmesi istenerek ve ardından bunu PCR testinin sonuçlarıyla karşılaştırarak doğrulandı.

PCR testlerine alternatif

Yeni lazer spektroskopi tekniğinden elde edilen sonuçlar, tıbbi teşhis standartlarına göre “mükemmel” olan PCR sonuçlarının %85'iyle eşleşti.

Çalışmanın baş yazarı, "Teknik, COVID-19 için PCR testlerine alternatif olabilir" diyor Çizhong Liang. "Lazer tabanlı nefes testi, sonucu elde etmede çok daha hızlıdır ve gelecekteki sistemlerde insanlardan doğrudan cihazımıza nefes vermelerini isteyerek gerçek zamanlı bir algılama yeteneği uyguluyoruz."

Fizikçiler SARS-CoV-2'nin nasıl oluştuğunu simüle ediyor

Pandemide dair hepimizin kötü anıları olan burun sürüntülerinin aksine, tespit elbette müdahalesizdir. "Böylece daha fazla insanı test olmaya teşvik edebilir" diyor. "Bir başka ilginç nokta da nefes örneğinin testten sonra bozulmadan kalması, gelecekte ilgi olması durumunda bu örnekler üzerinde zamana bağlı çalışmalara olanak sağlanmasıdır."

JILA ekibi şimdi tekniğin diğer rahatsızlıkları veya hastalıkları, özellikle de solunum, mide-bağırsak veya metabolik kökenlileri teşhis etmek için uygulanabilirliğini araştıracak. Hatta astımlı çocukların nefesini analiz etmek için çocuk doktorlarıyla işbirliği kuruyorlar. Ayrıca şu anda metrelerce boyuta ulaşan enstrümanın boyutlarının da küçültülmesi planlanıyor.

Ye, "Çok daha fazla molekülün tespitine olanak sağlamak için yöntemin spektral kapsamını genişlettik" dedi. Fizik dünyası. "Bu şekilde nefesten daha fazla kimyasal bilgiyi tespit edebilir ve teşhis doğruluğunu daha da artırabiliriz."

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• EVM Finans. Merkezi Olmayan Finans için Birleşik Arayüz. Buradan Erişin.
• Kuantum Medya Grubu. IR/PR Güçlendirilmiş. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Veri Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/novel-breathalyser-rapidly-tests-for-covid-19/