آیا تست تجاری تجزیه و تحلیل تنفس می تواند SARS-CoV-2 را شناسایی کند؟


در مطالعه اخیر منتشر شده در PLOS ONE ژورنال، محققان تشخیص سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) را با یک تست تجاری تجزیه و تحلیل نفس (BAT) نشان دادند.

مطالعه: کارآزمایی بالینی و تشخیص SARS-CoV-2 توسط یک تست تجاری تجزیه و تحلیل تنفس بر اساس فناوری تراهرتز.  اعتبار تصویر: Iryna Rudaieva/Shutterstock
مطالعه: کارآزمایی بالینی و تشخیص SARS-CoV-2 توسط یک تست تجاری تجزیه و تحلیل تنفس بر اساس فناوری تراهرتز. اعتبار تصویر: Iryna Rudaieva/Shutterstock

مقامات در سطوح محلی، ملی و بین‌المللی مجبور شده‌اند در واکنش به خطرات بهداشت عمومی ناشی از همه‌گیری بیماری کروناویروس ۲۰۱۹ (COVID-19) به سرعت عمل کنند. تکنیک‌های تشخیصی سریع و غیرتهاجمی ممکن است جداسازی اجتماعی فوری و شناسایی ویروس در محل را ارائه دهند که می‌تواند به عنوان ابزاری برای متوقف کردن مؤثر انتقال ویروس‌ها مورد استفاده قرار گیرد. شناسایی سریع، توقف انتشار ویروس و جداسازی، همگی به شدت به تشخیص دقیق SARS-CoV-2 بستگی دارد.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان یک دستگاه تنفس تجاری (TERA.Bio®) را همراه با یک الگوریتم قطعی برای تشخیص ترکیبات آلی فرار دارای امضای طیفی SARS-CoV-2 در نمونه‌های هوای بازدم شده افراد مشکوک به کووید-19 ارزیابی کردند.

نمونه‌های بالینی در یک مطالعه اعتبارسنجی برای ارزیابی قابلیت TERA.Bio® برای شناسایی SARS-CoV-2 استفاده شد. برای بررسی این خفاش تجاری برای تشخیص SARS-CoV-2، یک مطالعه مقطعی کنترل نشده آینده نگر با یک بازو طراحی شد. روش استاندارد طلایی برای ارزیابی حساسیت و ویژگی آزمون در مطالعه حاضر، واکنش زنجیره ای پلیمراز کمی-رونویسی معکوس (RT-qPCR) بود.

مرکز ایالت پارانا، کوریتیبا، به عنوان محل مطالعه فعلی خدمت کرده است. بین 9 سپتامبر و 22 سپتامبر 2020، افراد بدون علامت و بدون علامت از کوریتیبا و مناطق کلانشهری اطراف آن به طور تصادفی در نمونه گیری در دسترس انتخاب و در واحد ارجاع بیمارستان اسوالدو کروز مورد ارزیابی قرار گرفتند.

این شرکت‌کنندگان موارد سرپایی بالای 18 سال بودند که با نمونه‌برداری برای RT-qPCR و SARS-CoV-2 BAT که در همان روز انجام شد، یک اعلامیه رضایت آزادانه و آگاهانه امضا کرده بودند. به هر یک از شرکت‌کنندگان – مبتلایان و بدون عفونت SARS-CoV-2 – دستور داده شد که پنج بار در یک Teratube یکبار مصرف بازدم کنند، که نمونه هوای استنشاقی را برای تشخیص بعدی نوع نگرانی SARS-CoV-2 (VOC) جمع‌آوری می‌کرد.

تست تجزیه و تحلیل تنفس تجاری (TERA.Bio®) به کار گرفته شده در این مطالعه شامل ابزارهای خواندن مرتبط با یک الگوریتم قطعی اختصاصی بود. به طور کلی، مواد زیستی ذرات معلق تنفسی که در “Teratubes” داخلی گرفته شده اند با استفاده از یک ایستگاه الکترونیکی قابل حمل – BioStation ® تجزیه و تحلیل شدند. “Terasystem” و یک پلت فرم تشخیصی تکنولوژیکی Terahertz (THz) نرم افزار داخلی به نام “BioPass®” BioStation را راه اندازی کردند، دستگاهی با فناوری تعبیه شده و یکپارچه. BioPassStation از یک اسکنر به نام “TeraScanner” برای بررسی نشانه های طیفی مواد زیستی با استفاده از یک سیستم طیف سنجی به نام Terasystem استفاده کرد.

دو لیزر کلاس IIIB با بازخورد توزیع شده، به همراه واحدهای کنترل دمای الکتریکی، یک واحد قدرت، یک واحد کنترل و میکسرهای عکس، عناصر اصلی BioStation هستند. فتومیکسر توسط پرتو لیزری که یک جریان نوری را با فرکانس تنظیم‌شده THz تعدیل می‌کند روشن می‌شود. پرتو THz از نمونه آزمایشی عبور می کند و سیگنال در گیرنده میکسر عکس به دست می آید، جایی که بررسی می شود و به الگوریتم متصل می شود. نمونه‌های هوای بازدم شده از افراد آلوده و غیر آلوده به SARS-CoV-2 جمع‌آوری و در Teratube، یک پیوست BioStation، برای تشخیص بعدی VOCs با استفاده از یک اسکنر طیف‌سنجی THz ذخیره شدند.

نتایج

نتایج مطالعه نشان داد که رویکرد تجاری BAT در مقایسه با استاندارد طلایی RT-qPCR دارای حساسیت 92.7 درصد و ویژگی 96.0 درصد است. علاوه بر این، ارزش اخباری مثبت (PPV) 76.5٪ و ارزش اخباری منفی (NPV) 99.0٪ بود. با استفاده از RT-qPCR به عنوان استاندارد طلایی و تنها با در نظر گرفتن بیماران علامت دار، BAT حساسیت 92.4٪ و ویژگی 95.9٪ را با NPV به عنوان 98.5٪ و PPV به عنوان 81.3٪ نشان داد.

داده ها برای تجزیه و تحلیل طبقه بندی شدند، از جمله بیماران علامت دار که علائم را تا هفت روز نشان داده بودند، با توجه به این واقعیت که بهترین پنجره فرصت نمونه برداری برای RT-qPCR مربوط به هفت روز اول با علائم گزارش شده است. در چنین موردی، نتایج SARS-CoV-2 BAT 90.2٪ حساسیت و 95.5٪ ویژگی را در مقایسه با RT-qPCR با NPV 97.4٪ و PPV 84.1٪ نشان داد. هنگامی که فقط بیماران بدون علامت در نظر گرفته شدند، یافته ها حساسیت 100٪، ویژگی 96.3٪، PPV 40٪ و NPV 100٪ را نشان دادند.

علاوه بر آزمایش SARS-CoV-2، نمونه‌های سواب به طور همزمان برای یک پانل ویروسی از 15 ویروس تنفسی اضافی مورد آزمایش قرار گرفتند که بیشتر آنها در بیماران برزیلی گزارش شده‌اند. عفونت همزمان با آدنوویروس، بوکاویروس، کروناویروس های مختلف و راینوویروس همگی توسط RT-qPCR به عنوان ویروس های تنفسی در 61/5 درصد از افرادی که تحت آزمایش قرار گرفتند، شناسایی شد. یک نمونه از عفونت همزمان ذکر شد و هر دو یک ویروس کرونا و یک راینو ویروس به طور همزمان شناسایی شدند. بیماران علامت دار عمدتاً علائم تنفسی، میالژی و/یا آرترالژی، تب و/یا لرز و مشکلات گوارشی داشتند، در حالی که 21.9 درصد از بیماران مبتلا به سایر ویروس های تنفسی هیچ علامتی نشان ندادند. موارد مثبت کاذب SARS-CoV-2 با سایر عفونت های ویروسی تنفسی مرتبط نیست.

در نتیجه، یافته های مطالعه نشان داد که مقایسه RT-qPCR و یک BAT تجاری (TERA.Bio®) برای تشخیص SARS-CoV-2 حساسیت قابل قبول 92.6٪ و دقت 94.4٪ برای استفاده تشخیصی را نشان می دهد، به جز در بین موارد بیماران بدون علامت



منبع