據報道,盡管目前聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)病毒檢測技術是診斷活性COVID-19(新型冠狀病毒肺炎)感染的主要方法,但研究人員仍然在尋求其它具備更大優勢的替代方法。
當前,研究人員主要著重于開發抗體測試,因為該測試可以確定患者之前是否曾被感染過,從而幫助流行病學家們更好地了解該疾病在人群中的傳播。但是,其他研究人員的想法卻遠遠超出了生命科學工具的范疇,比如有些研究人員已經在研究將太赫茲光譜技術作為COVID-19檢測的潛在替代方法。
太赫茲光譜技術聚焦于電磁頻譜中接近1 THz(1萬億赫茲)的特定頻率窗口,對應于毫米級或更短的波長。這種介于微波輻射和遠紅外之間的特定窗口在技術上一直是具有挑戰性的,而且難以開發可靠的光源和探測器,同時商用太赫茲光譜儀又比市場上其它形式的光譜儀新得多。太赫茲輻射具有良好的穿透能力,可以穿透很多材料,因此使得成像技術在材料科學、安防和醫學成像中成為可能。
阿達瑪斯大學(Adamas University)的Moumita Mukherjee和印度東北希爾大學(North Eastern Hill University,NEHU)的Dinesh Bhatia共同帶領的研究團隊表明,太赫茲成像技術將為印度等國家帶來巨大利益,因為在印度,目前的熱成像方法只能被動掃描機場或鐵路等區域,無法發現COVID-19無癥狀患者。
與X射線不同,太赫茲成像對受試者無害,因此對人群進行廣泛的篩查并不會對健康造成危害。太赫茲輻射可對受試者的上呼吸道進行成像,健康細胞和感染細胞之間的差異由水含量決定,有水腫跡象則表明被感染。然后需要進一步檢測以確認病毒是否存在并識別病毒,但作為有效的篩選工具之一,太赫茲成像檢測的意義巨大。目前研究人員正尋求政府的批準。
以色列的一個研究小組正致力于使用太赫茲光譜技術進行體外測試。內蓋夫本·古里安大學(Ben-Gurion University of the Negev)的Gabby Sarusi教授研發出一種呼吸測試,可在不到一分鐘的時間內提供結果。首先將患者的呼氣樣本放置到芯片上。檢測分析后,可以直接檢測病毒顆粒的特定太赫茲共振。每次測試的費用可能在數十美元之內,但快速高效的結果具有相當大的實用性。目前該研究小組正與以色列國防部合作進行臨床試驗。
據Strategic Directions International研究表明,太赫茲光譜技術的市場規模約為5000萬美元。盡管該技術在研究過程中發現了一些利基應用,但尚未找到其“殺手級應用”,未來也許在探測領域可能會找到。
責任編輯:pj
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