不用“捅喉咙”“戳鼻孔”，也不用等待24小时，只需在小袋子里呼口气，就可以在5-10分钟内，得到新冠检测结果。
北青-北京头条记者获悉，这项新冠检测新技术是由北京大学环境学院要茂盛教授团队与北京市朝阳区疾病预防与控制中心等团队合作研发，目前已经提交了国家发明专利的申请，接下来就是征集大量人员进行免费试用，“没有基础疾病的都可申请测试。”要茂盛说。
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吹口气数分钟就出核酸检测结果？
近日，一篇在线发表于国际学术刊物《呼吸研究杂志》的论文引发关注。北京大学环境学院要茂盛教授团队与北京市朝阳区疾病预防与控制中心等团队合作，研发出一项新冠检测新技术。检测时只要简短呼气便可完成样品采集，最快能在5-10分钟内实现新冠患者快速筛查。
网友直呼，“终于要告别被捅鼻孔的酸爽感了”、“对喉咙敏感的人是个好消息”……而在众网友点赞的同时也充满了热切期盼——大家更关心的是到底什么时候能用上、效果好不好、费用高不高、肺活量小的人呼气不足30秒怎么办、工作原理又是怎样的呢？
要茂盛告诉北青-北京头条记者，这项技术是集成呼出气采样、气相色谱-离子迁移谱检测和机器学习模型，研发出的新冠感染的无创呼出气挥发性有机物组合指纹筛查系统，去年已经提交了国家发明专利的申请。
从理论上讲，这种检测方法5-10分钟就可以出结果，“对于临床上的无症状患者，大部分要采用PCR核酸检测（鼻拭子），可能还需要测很多次，像这种情况下需要马上出检测结果的，就可以采用我这种快速的检测技术。”要茂盛解释，这样的方式大家用起来相对体验比较好，不会有太多不适。测试原理基于病毒感染后代谢异常，新冠感染者呼出气体的化学成分指纹会出现不同。实验表明，新冠患者和其他呼吸系统疾病患者呼出气中丙醇水平相比健康受试者显著升高，而新冠患者呼出气中丙酮水平相比其他呼吸系统感染患者和健康受试者显著降低。此外，他们也发现呼出气中的乙酸、乙醛等也发生了明显变化。研究团队结合不同对照组的呼出气样品及其背景环境空气进行分析，识别出了12种关键内源性VOCs（挥发性有机物）标志物。这些标志物就是筛查识别新冠感染者独一无二的“指纹”，使其区别于健康人以及其他呼吸系统疾病的患者。
回应
简便省时费用低 目前正大量征集试用人员
“目前需要大样本量测试得出数据和结果，从而验证准确率、稳定性，并经过国家相关程序审批，才能确定具体的上市时间。”要茂盛透露，接下来要做的工作便是大量征集免费试用人员，以求准确率更高，没有基础疾病的人员都可以参与，但是现在疫情形势严峻，可能会到一些指定的核酸检测现场去采集呼出气。
要茂盛介绍，检测中无需任何检测试剂，被试者使用一次性呼吸袋，只要呼气30秒或者只需吹几口便可完成样品采集。“前期做实验时呼吸袋比较大，采集时需要30秒的时间，但在实际应用过程中只需要三四秒吹气的量即可，相当于只吹了几口。不用过于担心肺活量的问题。”
获得呼出气样本后，系统结合支持向量、梯度加速和随机森林三种机器学习算法对12种关键VOCs标志物进行建模，基于现有数据模型，随机森林模型检测的准确率达到了95%以上。他强调，该技术有望检测出正处于潜伏期、刚被病毒感染的患者群体。
不仅简便省时，相比目前常规使用核酸检测方法，费用也更低，要茂盛表示，“使用一次的费用非常低，成本上包括一两块钱的吹管、仪器折旧费、电费，可以说未来只需花五六元就能完成一次检测。这种一次性的检测气袋使用完后会被当做生物药品进行处理。”他说，检测一次，相当于利用个体呼出气给新冠肺炎这把“锁”尝试配置一把“钥匙”，如果能打开，那可能就是新冠患者了，打不开就不是新冠患者。这把个性化“钥匙”可在10分钟或更短时间内配置完成。
不能取代常规检测 可对“假阴性”查缺补漏
对于许多网友认为的是不是可以取代“戳鼻孔”、“捅喉咙”的检测方式，要茂盛表示，一个新的方法要在临床上使用，并以此得出结果出具相应的证明报告，是需要多方验证和批准的，“毕竟新技术难免会有缺陷，还需要不断完善后应用到临床，所以还不能说会取代PCR的检测。但这次赶上新冠肺炎疫情，或许进入市场的时间会缩短。”
他举例称，如果进入一会场，在没有或者不需要核酸检测报告的前提下，可以作为提醒额外给每个人做一个快速筛查，筛查到疑似阳性，就重点关注让该人做核酸，这个方法就起到了非常大的作用，可以避免爆发的风险，相当于一个“初筛”的作用。
此外，他还补充，有时候新冠核酸检测可能会出现“假阴性”的情况。即使持有阴性核酸检测报告，也可以通过无创呼出气筛查系统进行“查缺补漏”，对照关键内源性VOCs（挥发性有机物）标志物进行核查，从而做到“双保险”，降低新冠肺炎传播风险。
早在十几年前，要茂盛团队就已研究检测人体呼出气里的病毒和细菌等病原体，实现快速筛查呼吸系统感染，但以前的方法稳定性需要大幅度完善。后来因疫情爆发，便开始研究人体感染病毒后呼出气里VOCs的变化，因为呼出气VOC的分析方法还是比较完善的。 “所以我们与北京朝阳疾控中心取得联系，通过采集新冠病毒感染者呼出的气体进行研究。参与研究的就包括74例新冠患者，30例非新冠呼吸系统感染患者，以及87位医务工作人员和健康受试者。”
据国际媒体报道，2020年以来，新加坡、日本、印度尼西亚等国科研人员都曾开发“呼气测新冠”技术。但要茂盛指出，中国研究团队是最早取得此项成果的。
文/北青-北京头条记者 宋霞
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