準確率超過90%，假陽性低于0.7%，檢測不具侵入性，而且結果“立等可取”。

文｜杜晨    編輯 | Vicky Xiao    

“放輕松，讓我們來深呼吸。吸氣，呼氣。”聽起來像是在上瑜伽課？這樣的話，你可能很快就能在遍布全美的新冠檢測站聽到了：美國食品和****品監督管理局 (FDA) 在上周緊急批準了一款全新的新冠病毒檢測設備，只需要被測對象吹一口氣，十秒鐘的時間即可完成樣本采集。并且，檢測結果只需要三分鐘，可以說是“立等可取”。
PNY-1000 吹入式新冠檢測原型機   圖片來源：InspectIR Systems根據制造商 InspectIR Systems 的實驗結果，這臺吹入式新冠檢測機 (正式名稱 InspectIR Covid-19 Breathalyzer，產品代號 PNY-1000) 在超過2400名受試者的樣本中，陽性檢測的準確率達到91.2%，陰性檢測的準確率則高達99.3%。檢測樣本包括德爾塔、奧米克戎等變種。這組數據證明，對于那些并沒有感染新冠病毒的被測對象，這款吹入式檢測方式的準確性非常高，“假陽性”的可能性很低；而對于真的陽性感染者來說，這一檢測方式的準確性，也達到了包括美國在內的很多國家公共衛生機構對于快速檢測法的一般要求。當然，FDA 也明確表示，這種吹入式檢測方式仍然不能替代核酸檢測的地位，陽性結果應該追加進行核酸檢測作為最終確認。
圖片來源：InspectIR Systems| 不用再被捅鼻子，結果“立等可取”排隊來到護士的面前，被一根長棉簽捅到鼻子或者喉嚨里……相信很多讀者朋友都已經熟悉新冠核酸檢測的流程了。前面這些只是采樣，之后護士再把樣本塞到一根裝有反應劑的****里；這些****之后以每天或者每半天一次的頻率，集中送到核酸檢測機構進行檢測——整個流程短則7、8個小時，長則需要至少一天。這些又難受，又冗長的流程，在 PNY-1000 這里全部被消除了。
這臺吹入式新冠檢測工具體積只有一個小型行李箱的大小，甚至可以直接上飛機隨身攜帶。
主機是一個黑色的小箱子，上面有一塊觸控屏幕，用來進行一些比較關鍵的操作。（這臺儀器運行的系統看起來是 Windows 10），輸入信息的話則配了一臺小巧的藍牙鍵盤。操作員先點擊屏幕上的開始按鈕，測試儀就會自己初始化，操作員可以進一步用藍牙鍵盤錄入被測對象的信息。圖片來源：InspectIR Systems正因為這臺機器已經是一個一站式的解決方案，它除了采集樣本并進行分析之外，還可以直接在本地記錄所有的測試數據，從采樣到完成分析的整個流程都可以在現場完成，并且結果“立等可取”：1）走到機器面前，坐下，拆開一次性吹管的包裝，插到機器上：圖片來源：InspectIR Systems2）等待操作員的提示，深吸一口氣，然后對著吹管緩慢均勻吹氣即可。為了收集到足夠的樣本，采樣的時間需要至少10秒，不過這個時間長度以大部分人的肺活量來說都能夠搞定。圖片來源：InspectIR Systems3）然后等待檢測結果就行了，官方給出的分析用時是3分鐘，不過在實際使用中甚至可以縮短到90秒左右。如果屏幕顯示結果為綠色，就意味著被測對象并沒有感染新冠病毒（包括各種主流變種毒株）。圖片來源：InspectIR Systems雖然按照經典定義來看，PNY-1000 還是一臺醫療設備，但它的整個操作方式其實就是一個普通的電子設備，非常簡單。InspectIR 公司也宣稱，這臺設備的日常使用不需要專門的醫療人員，操作員只需要接受足夠的訓練（包括必要的醫療操作訓練）即可。這種10秒采樣、3分鐘出結果的超快速度，以及非侵入式的檢測體驗，能夠顯著提高大規模集中式新冠檢測的整體效率。包括醫院、養老中心、大型居民住宅區等，都屬于大規模集中式檢測的場景。
而且，一臺機器可以連續進行大量檢測，唯一的耗材是可替換的吹管（見下圖），耗材成本極低。
如果像這種吹入式新冠檢測儀能夠得到更多普及，不僅能夠顯著提高大規模集中式新冠檢測的效率，還能顯著緩解新冠檢測對醫療人員/資源的占用，幫助公衛行業和從業者更快返回到正常狀態。
這次得到 FDA 的 EUA 授權之后，InspectIR 公司預計在近期能夠實現每周100臺設備的產能，每臺設備全速圓轉可以實現每天160份樣本檢測，折合每個月6.4萬份的檢測能力。InspectIR 的聯合創始人兼公司總裁 John Redmond 在去年發表了一篇文章，預言了未來（也即今天我們正在經歷的）混合辦公形態。也正是因此，針對工作環境的大規模集中式新冠檢測需求日漸提升。在這樣的現狀下，一般的第三方新冠核酸檢測機制太費時、費事，已經不再適合工作場合。而 Redmond 認為，自己公司推出的這款超便攜吹入式快速新冠檢測儀，非常適合辦公場景：只要在辦公室里放上一兩臺 PNY-1000，找一個行政人員專門操作，員工開始上班前自己過去測一下，只要三分鐘就能出結果，幾乎不浪費時間，也不會像核酸檢測那樣，因為出結果滯后，導致傳播鏈延長擴散。那么，這款高科技吹入式檢測機器，工作原理又是怎樣的呢？| 高精度、抗干擾的揮發性有機物檢測我們過去已知的主流新冠檢測方式，包括核酸檢測和抗原檢測，都需要直接從人體的鼻腔/呼吸道部位直接采集樣本，是因為在感染病毒后，病毒會在這些部位附著并開始復制自己，所以從這些部位上采集的樣本里面具有足夠的病毒載量。我們同樣已知新冠可以通過氣溶膠的方式在空氣中傳播，所以病毒載量足夠大的感染者，其說話（甚至是呼吸）也是能夠傳播病毒的。然而在過去，檢測技術水平還達不到能夠從受試者的呼吸中進行病毒檢測的水平——直到 PNY-1000 的出現。PNY-1000 的本質上是一款揮發性有機物 (VOC) 頻譜檢測儀，跟我們裝修時候用的甲醛檢測儀其實是一個意思，只是這臺機器的檢測目標不是甲醛，而是人體呼出氣體當中和新冠病毒感染相關的有機物。根據權威期刊《柳葉刀》上發表的一篇研究，新冠感染者的呼吸中包含醛類、酮類和醇類等氣體，并且這些氣體不會在其它主流病癥（甚至包括典型肺炎）患者的呼吸中出現。而 PNY-1000 能夠檢測包括特殊構成的乙醛、辛醛、丙酮、丁酮和甲醇等在內的5種已知和新冠病毒感染有著強關聯的有機物。具體來說，這臺機器采用的是在醫療、司法等使用場景下被視為黃金標準的氣相色譜法-質譜法聯用（簡稱氣質聯用，英文名 GC-MS）檢測法，能夠從被測對象的呼吸中快速、準確地檢測上述五種有機物的含量，作為是否感染新冠的判定標準。氣質聯用法的圖示   圖片來源：K. Murray | Wikipedia這款吹入式檢測儀還有一個好處：常規抗體檢測法一直無法有效避免抗原交叉反應 (cross reactivity) 對檢測結果造成的影響，受試者感染其它流行病（例如冠狀病毒導致的流感）可能在新冠檢測中出現假陽性；而正因為前述的揮發性有機物和且只和新冠病毒感染有著關聯，所以可以避免抗原交叉反應，作為一款快速檢測方式，對于陰性受試者的檢測準確度高達99.3%，出現假陽性的概率非常低。氣質聯用檢測法并不是新技術，但采用這一技術開發的檢測儀，在過去的體積一直比較大，通常只適合實驗室環境下使用。近幾年隨著技術的進步，檢測儀的提及不斷縮小，這才進入了“盒裝實驗室”(lab-in-a-box) 的時代。事實上，InspectIR 在2020年夏天就已經開發出了 PNY-1000，只不過后續的各種測試和合規流程用了將近兩年的時間。現在，隨著 FDA 正式給予其緊急使用許可 (EUA) 的授權，這款檢測儀終于可以應用到更多的大規模集中式的新冠檢測場景了。有了快速吹入式檢測，復工復產也變得容易多了。你對這款全新技術的快速新冠檢測儀怎么看？歡迎留言和大家分享。圖片來自 InspectIR Systems，版權屬于原作者。如果不同意使用，請盡快聯系我們，我們會立即刪除。

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