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El nuevo dispositivo del prototipo no invasor descubre COVID-19 en la respiración exhalada de pacientes infectados

Pocas personas que han experimentado los lampazos nasofaríngeos para la prueba del coronavirus la describirían como experiencia agradable.

El procedimiento implica el adherir de un lampazo largo encima de la nariz para cerco una muestra desde detrás de la nariz y del paso, que entonces es analizado para el ARN SARS-CoV-2 por la reacción en cadena de polimerasa de la reverso-transcripción (RT-PCR).

Ahora, los investigadores que denunciaban en ACS nano han desarrollado un dispositivo del prototipo ese COVID-19 no invasor descubierto en la respiración exhalada de pacientes infectados.

Además de ser incómodo, el patrón oro actual para la prueba COVID-19 requiere RT-PCR, un procedimiento de laboratorio que toma tiempo. Debido a reservas, la obtención de un resultado puede tardar varios días.

Para reducir la transmisión y tasas de mortalidad, los sistemas sanitarios necesitan las aprisa, baratas y fáciles de usar pruebas. Hossam Haick, Hu Liu, la cubeta de Yueyin y los colegas quisieron desarrollar un sensor nanomaterial-basado que podría descubrir COVID-19 en la respiración exhalada, similar a una prueba del alcoholímetro para la intoxicación del alcohol.

Los estudios anteriores han mostrado que los virus y las células que infectan emiten las composiciones orgánicas volátiles (VOCs) que se pueden exhalar en la respiración.

Los investigadores hicieron un arsenal de los nanoparticles del oro conectados a las moléculas que son sensibles a diverso VOCs. Cuando VOCs obra recíprocamente con las moléculas en un nanoparticle, la resistencia eléctrica cambia.

Los investigadores entrenaron al sensor para descubrir COVID-19 usando el aprendizaje de máquina comparar la configuración de las señales de la resistencia eléctrica obtenidas de la respiración de 49 pacientes confirmados COVID-19 con ésas a partir de 58 mandos sanos y de 33 pacientes de la infección del pulmón del non-COVID en Wuhan, China.

Cada participante del estudio sopló en el dispositivo por 2-3 segundos a distancia de 1¬-2 cm. Una vez que el aprendizaje de máquina determinó una firma del potencial COVID-19, las personas probaron la exactitud del dispositivo en un subconjunto de participantes.

En el equipo de la prueba, el dispositivo mostró la exactitud del 76% en la distinción de los casos COVID-19 de mandos y la exactitud del 95% en la discriminación de los casos COVID-19 de infecciones del pulmón. El sensor podía también distinguir, con la exactitud del 88%, entre los pacientes enfermos y recuperados COVID-19.

Aunque la prueba necesite ser validada en más pacientes, podría ser útil para revisar las poblaciones grandes para determinar qué individuos necesitan la prueba adicional, los investigadores dice.

Source:
Journal reference:

Shan, B., et al. (2020) Multiplexed Nanomaterial-Based Sensor Array for Detection of COVID-19 in Exhaled Breath. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.0c05657.