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采用狗狗的“生物检测”成为新冠检测新式武器,识别新冠准确率高达94% ...

归去来兮 2020-8-10 103人围观 杂谈



nusadaily.com

近期,来自德国汉诺威兽医大学、汉诺威医学院和德国国防部队发表在《BMC传染病》(BMC Infectious Diseases)发表题为“Scent dog identification of samples from COVID-19 patients–a pilot study”(嗅探犬识别COVID-19患者的样本–一项初步研究)的研究,该项研究指出,如果嗅探犬经过适当的训练,嗅探犬能够区分感染SARS-CoV-2和未感染的唾液样本,总体成功率为94%。

Jendrny et al. BMC Infectious Diseases (2020) 20:536 https://doi.org/10.1186/s12879-020-05281-3

研究指出,随着新冠大流行持续肆虐,对于新冠病毒的早期进行有效实时识别对于中断传播链方面至关重要。新冠患者呼吸过程中产生挥发性有机化合物会引起特定的气味印记,训练有素的嗅探犬可以高度准确地检测到这种印记。

嗅探犬或探测犬(Detection dogs)是工作犬的一类,经过训练,能协助人类寻找毒品、农畜产品、爆裂物等各类物品。它们主要透过气味来搜索目标物,而现在目标物是新冠病毒。据估算,狗的嗅觉比人类的嗅觉要敏锐一万至十万倍。我们的鼻子里只有六百万个嗅觉感受器,而狗的嗅觉感受器却多达三亿个。并且狗在每分钟的吸气次数可高达300次,这意味着嗅觉细胞会不断地接触新的气味颗粒。

在狗的鼻子的后部是嗅觉区域(黄棕色),其涡卷状组织充满了气味受体。呼吸区域显示为粉红色。© Courtesy of Brent Craven

执行这项任务的8只嗅探犬来自德国国防部队,它们仅仅训练了一周,就能区分新冠病毒感染者与未感染者的气管支气管分泌物黏液和唾液。新冠肺炎患者的阳性和阴性唾液样品是由计算机随机,双盲和对照(RCT)的方式分配给各嗅探犬。嗅探犬能够区分受感染(阳性)和未感染(阴性)的样本,平均诊断敏感性为82.63%(95%CI:82.02–83.24%)且特异性为96.35%(95%CI:96.31–96.39%)。在测试的1012个随机样本中,嗅探犬正确地识别了157个阳性样本和792个阴性样本嗅探犬总体平均检出率为94%(±3.4%)。

Jendrny et al. BMC Infectious Diseases (2020) 20:536 https://doi.org/10.1186/s12879-020-05281-3

德国研究团队这项初步发现表明,训练有素的嗅探犬能够有效识别呼吸道分泌物样本来区分SARS-CoV-2感染患者和阴性对照。这些数据可能构成可靠的筛查SARS-CoV-2感染者的方法基础。主导该研究的德国生化感染专家Maren von Köckritz-Blickwede教授解释道:"我们认为,之所以能够这样,是因为患者体内的代谢模式已完全改变,嗅探犬能够嗅出这些患者在发生代谢变化时的特定气味。"

比利时玛利诺犬牧羊犬,wiki

而来自法国的一项研究中也显示类似结果。位于法国巴黎郊外的阿尔福尔国家兽医学院,通过对一批来自塞纳马恩省消防队的搜救犬进行训练研究是否能够分辨出哪一个样本来自新冠病毒携带者,并将研究结果预发表在Biorxiv上。

这项研究的目的是评估这类嗅探犬能否分辨新冠肺炎患者(SARS-CoV-2 PCR阳性)产生的汗液与非新冠肺炎的人产生的汗液气味的差别。该研究是在3个地点进行的,遵循相同的操作规程。从不同的医院获得了总共198个腋窝汗液样本,八只比利时玛利诺犬牧羊犬,它们总共进行了368次试验中分辨健康和患有新冠肺炎受试者的腋窝中采集的气味样本中,总体识别出感染了新冠病毒成功率为95%


识别成功率,Detection dogs as a help in the detection of COVID-19 Can the dog alert on COVID-19 positive persons by sniffing axillary sweat samples ? Proof-of-concept study,doi: https://doi.org/10.1101/2020.06.03.132134

文章结论认为,有非常高的证据表明新冠病毒感染的人腋窝汗臭味是不同的,并且比利时玛利诺犬牧羊犬作为嗅探犬可以检测到受SARS-CoV-2病毒感染的人。未来将进行进一步验证该研究,提供狗诊断的敏感性和特异性。如果这种敏感性和特异性是足够高,这将为对于缺乏检测设备和财力来进行新冠病毒标准血清学检测或RT-PCR检测的或作为补充方法。

此前,在芬兰赫尔辛基大学一项试验性研究中也表明嗅探犬能够被训练成医疗检测助手,能够识别新冠感染引起的疾病气味特征。结果显示狗的学习能力惊人,经仅仅几周训练后就能准确地将新冠患者的尿液样本与健康人的本区分开,几乎与标准PCR测试一样可靠。

除了德国、法国研究者在研究嗅探犬能否侦测新冠病毒外,来自美国、英国、伊朗、智利等国家也做了相关探索。

英国伦敦卫生与热带医学院(LHTSM)和一家慈善机构启动了“医用探测犬”(MDD)项目,研究人员希望6周内训练出一批具有嗅探新冠病毒能力的工作犬。研究人员认为,每种疾病皆会引发一种独特气味。此前两家机构合作运用狗的敏锐嗅觉来侦测疾病,先前曾训练狗侦察癌症、帕金森氏症及细菌感染等病症。

英国医用探测犬

有报道称,伊朗也正着手尝试利用狗的超强嗅觉,识别已感染新冠病毒的人。目前该训练已进入筛选犬种阶段,以确认哪种犬更适合嗅探病毒。智利警方正与研究人员合作训练警犬用嗅觉侦测新冠病毒。

尽管需要更多的试验才能广泛使用嗅探犬,从初步结果来看,这种“生物侦测”对比当前采用的“核酸”检测似乎是可行的,并且而更加经济与快速,未来有望在机场和其他地方进行检测需求的地方提供快速且经济高效的解决方案,英国伦敦卫生与热带医学院有估算认为每只狗狗可以每小时侦测250个人。这样的话,人们就可以免费,最终每天无痛苦地接受新冠病毒检测了。

来自: 梅斯医学
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