新型デバイスは1分以内に新型コロナウイルスを検出できる

セントルイスにあるワシントン大学の上級科学者ベンジャミン・サムリン博士は、同大学の研究者が設計した装置に息を吹き込む。 このデバイス（バイオセンサーを使用した呼気検査）は、新型コロナウイルス感染症の原因となるウイルスに感染した人を迅速に診断するために診療所で使用されるツールになる可能性がある。

セントルイスのワシントン大学の科学者は、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の原因となるウイルスに感染している人を迅速に特定する呼気検査を開発した。 この装置は 1 ～ 2 回の呼吸のみを必要とし、1 分以内に結果が得られます。

この研究は、雑誌「ACS Sensors」でオンラインで閲覧できます。 同じ研究者グループは最近、病院、学校、その他の公共の場所で空気中のSARS-CoV-2（新型コロナウイルス感染症の原因ウイルス）を約5分以内に検出するために構築した空気モニターに関する論文をネイチャー・コミュニケーションズ誌に発表した。 。

この新しい研究は、ウイルス感染者を迅速に診断するために診療所で使用されるツールになる可能性がある呼気検査に関するものである。 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）やその他の空気感染性病原性疾患の新種が発生した場合、そのような装置は公共のイベントで人々を検査するためにも使用される可能性がある。 研究者らは、この呼気検査は、船上、老人ホーム、大学の寮、軍事基地など、多くの人が密集して生活したり交流したりする状況での集団感染の予防にも役立つ可能性があると述べた。

「この検査では、自宅検査のように鼻腔ぬぐい液も必要なく、結果が出るまで15分も待つ必要もありません」と、共著者のラジャン・K・チャクラバーティ博士、ハロルド・D・ジョリーのキャリア開発准教授、エネルギー・環境・エネルギー学は語った。マッケルベイ工学部で化学工学を学ぶ。 「装置内のチューブに息を吹き込むだけで、電気化学バイオセンサーがそこにウイルスが存在するかどうかを検出します。結果は約 1 分で得られます。」

この装置で使用されるバイオセンサーは、セントルイスのワシントン大学医学部の科学者らが開発したアルツハイマー病関連技術を応用したもので、マウスの脳内のアミロイドベータやその他のアルツハイマー病関連タンパク質を検出するものであった。 医学部の神経学教授ジョン・R・シリト博士と准教授カーラ・M・ユエデ博士 精神科 両名はこの研究の共同責任著者でもあり、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の原因となるウイルスを検出するためにラマの抗体であるナノボディを使用した。

チャクラバーティ氏とシリト氏は、呼気検査を改良して、インフルエンザやRSウイルス（RSV）など他のウイルスも同時に検出できる可能性があると述べた。 彼らはまた、新たに出現した病原体のサンプルを受け取ってから 2 週間以内に、その病原体を検出するバイオ検出器を開発できると信じています。

これは、障害のあるドライバーが受ける飲酒検査に似ています。 そして、たとえば、人々が病院、スポーツアリーナ、またはホワイトハウス状況室に入るために列に並んでいる場合、15分間の鼻腔綿棒検査は現実的ではなく、PCR検査にはさらに時間がかかります。 さらに、家庭用検査の精度は約 60% ～ 70% で、偽陰性が多く発生します。 このデバイスには診断精度があります。」

ジョン R. シリト、ワシントン大学医学部神経内科教授

研究者らは、パンデミック初年度の2020年8月に国立衛生研究所（NIH）から助成金を受け取った後、3Dプリンターで作られた呼気検査装置の開発に着手した。 助成金を受け取って以来、研究室とワシントン大学感染症臨床研究ユニットでプロトタイプをテストしてきました。 チームはデバイスをさらに改善するためにテストを続けています。 効能 人々のウイルスを検出するとき。

この研究のために、研究チームは新型コロナウイルス陽性者を検査し、各人が装置に2、4、または8回息を吐き出した。 呼気検査では偽陰性は生じず、検査を受けた各人の 2 回の呼気後に正確な測定値が得られました。 臨床研究は、デバイスをさらにテストして最適化するために、新型コロナウイルス陽性者と陰性者をテストするために進行中です。

研究者らはまた、呼気検査で元の株とミクロン変異株を含むいくつかの異なるSARS-CoV-2株を検出することに成功し、臨床研究ではセントルイス地域で活性株を測定していることも発見した。

呼気検査を実施するために、研究者は装置にストローを挿入します。 患者がストローに息を吹き込むと、その人の呼気からのエアロゾルが装置内のバイオセンサーに集まります。 次に、このデバイスをバイオセンサーからの信号を読み取る小型機械に接続すると、1分以内に機械が新型コロナウイルス感染症の陽性または陰性の結果を明らかにします。

臨床研究は継続中であり、研究者らは間もなく、ワシントン大学の感染症臨床研究ユニット以外の診療所でもこの装置を使用することを計画している。 さらに、ニューヨークに本拠を置く企業である Y2X Life Sciences は、この技術のライセンスを取得する独占的なオプションを持っています。 同社は、将来のテストの商業化の可能性を促進するために、プロジェクトの開始時からデバイスの設計段階で研究チームと協議してきました。