不用“捅喉嚨”“戳鼻孔”，也不用等待24小時，只需在小袋子裡呼口氣，就可以在5-10分鐘內，得到新冠檢測結果。
北青-北京頭條記者獲悉，這項新冠檢測新技術是由北京大學環境學院要茂盛教授團隊與北京市朝陽區疾病預防與控制中心等團隊合作研發，目前已經提交了國家發明專利的申請，接下來就是徵集大量人員進行免費試用，“沒有基礎疾病的都可申請測試。”要茂盛說。
熱議
吹口氣數分鐘就出核酸檢測結果？
近日，一篇線上發表於國際學術刊物《呼吸研究雜誌》的論文引發關注。北京大學環境學院要茂盛教授團隊與北京市朝陽區疾病預防與控制中心等團隊合作，研發出一項新冠檢測新技術。檢測時只要簡短呼氣便可完成樣品採集，最快能在5-10分鐘內實現新冠患者快速篩查。
網友直呼，“終於要告別被捅鼻孔的酸爽感了”、“對喉嚨敏感的人是個好訊息”……而在眾網友點讚的同時也充滿了熱切期盼——大家更關心的是到底什麼時候能用上、效果好不好、費用高不高、肺活量小的人呼氣不足30秒怎麼辦、工作原理又是怎樣的呢？
要茂盛告訴北青-北京頭條記者，這項技術是整合撥出氣取樣、氣相色譜-離子遷移譜檢測和機器學習模型，研發出的新冠感染的無創撥出氣揮發性有機物組合指紋篩查系統，去年已經提交了國家發明專利的申請。
從理論上講，這種檢測方法5-10分鐘就可以出結果，“對於臨床上的無症狀患者，大部分要採用PCR核酸檢測（鼻拭子），可能還需要測很多次，像這種情況下需要馬上出檢測結果的，就可以採用我這種快速的檢測技術。”要茂盛解釋，這樣的方式大家用起來相對體驗比較好，不會有太多不適。測試原理基於病毒感染後代謝異常，新冠感染者撥出氣體的化學成分指紋會出現不同。實驗表明，新冠患者和其他呼吸系統疾病患者撥出氣中丙醇水平相比健康受試者顯著升高，而新冠患者撥出氣中丙酮水平相比其他呼吸系統感染患者和健康受試者顯著降低。此外，他們也發現撥出氣中的乙酸、乙醛等也發生了明顯變化。研究團隊結合不同對照組的撥出氣樣品及其背景環境空氣進行分析，識別出了12種關鍵內源性VOCs（揮發性有機物）標誌物。這些標誌物就是篩查識別新冠感染者獨一無二的“指紋”，使其區別於健康人以及其他呼吸系統疾病的患者。
回應
簡便省時費用低 目前正大量徵集試用人員
“目前需要大樣本量測試得出資料和結果，從而驗證準確率、穩定性，並經過國家相關程式審批，才能確定具體的上市時間。”要茂盛透露，接下來要做的工作便是大量徵集免費試用人員，以求準確率更高，沒有基礎疾病的人員都可以參與，但是現在疫情形勢嚴峻，可能會到一些指定的核酸檢測現場去採集撥出氣。
要茂盛介紹，檢測中無需任何檢測試劑，被試者使用一次性呼吸袋，只要呼氣30秒或者只需吹幾口便可完成樣品採集。“前期做實驗時呼吸袋比較大，採集時需要30秒的時間，但在實際應用過程中只需要三四秒吹氣的量即可，相當於只吹了幾口。不用過於擔心肺活量的問題。”
獲得撥出氣樣本後，系統結合支援向量、梯度加速和隨機森林三種機器學習演算法對12種關鍵VOCs標誌物進行建模，基於現有資料模型，隨機森林模型檢測的準確率達到了95%以上。他強調，該技術有望檢測出正處於潛伏期、剛被病毒感染的患者群體。
不僅簡便省時，相比目前常規使用核酸檢測方法，費用也更低，要茂盛表示，“使用一次的費用非常低，成本上包括一兩塊錢的吹管、儀器折舊費、電費，可以說未來只需花五六元就能完成一次檢測。這種一次性的檢測氣袋使用完後會被當做生物藥品進行處理。”他說，檢測一次，相當於利用個體撥出氣給新冠肺炎這把“鎖”嘗試配置一把“鑰匙”，如果能開啟，那可能就是新冠患者了，打不開就不是新冠患者。這把個性化“鑰匙”可在10分鐘或更短時間內配置完成。
不能取代常規檢測 可對“假陰性”查缺補漏
對於許多網友認為的是不是可以取代“戳鼻孔”、“捅喉嚨”的檢測方式，要茂盛表示，一個新的方法要在臨床上使用，並以此得出結果出具相應的證明報告，是需要多方驗證和批准的，“畢竟新技術難免會有缺陷，還需要不斷完善後應用到臨床，所以還不能說會取代PCR的檢測。但這次趕上新冠肺炎疫情，或許進入市場的時間會縮短。”
他舉例稱，如果進入一會場，在沒有或者不需要核酸檢測報告的前提下，可以作為提醒額外給每個人做一個快速篩查，篩查到疑似陽性，就重點關注讓該人做核酸，這個方法就起到了非常大的作用，可以避免爆發的風險，相當於一個“初篩”的作用。
此外，他還補充，有時候新冠核酸檢測可能會出現“假陰性”的情況。即使持有陰性核酸檢測報告，也可以透過無創撥出氣篩查系統進行“查缺補漏”，對照關鍵內源性VOCs（揮發性有機物）標誌物進行核查，從而做到“雙保險”，降低新冠肺炎傳播風險。
早在十幾年前，要茂盛團隊就已研究檢測人體撥出氣裡的病毒和細菌等病原體，實現快速篩查呼吸系統感染，但以前的方法穩定性需要大幅度完善。後來因疫情爆發，便開始研究人體感染病毒後撥出氣裡VOCs的變化，因為撥出氣VOC的分析方法還是比較完善的。 “所以我們與北京朝陽疾控中心取得聯絡，透過採集新冠病毒感染者撥出的氣體進行研究。參與研究的就包括74例新冠患者，30例非新冠呼吸系統感染患者，以及87位醫務工作人員和健康受試者。”
據國際媒體報道，2020年以來，新加坡、日本、印度尼西亞等國科研人員都曾開發“呼氣測新冠”技術。但要茂盛指出，中國研究團隊是最早取得此項成果的。
文/北青-北京頭條記者 宋霞
