基于超灵敏宽带激光光谱的呼吸分析检测 SARS-CoV-2 感染
医学物理
2023-04-19 v2 机器学习
生物物理
化学物理
光学
摘要
快速检测对于抗击 SARS-CoV-2 病毒引发的 COVID-19 等疾病大流行至关重要。人呼出气体中含有多种挥发性分子，为无创诊断多种疾病提供了强大潜力。我们利用腔增强直接频率梳光谱（CE-DFCS）研究 SARS-CoV-2 感染的呼气检测，该前沿激光光谱技术能够以转动-振动量子态分辨、万亿分之一体积浓度的检测灵敏度实时大规模采集宽带分子吸收特征。使用共 170 份个体呼气样本（基于逆转录聚合酶链反应检测，83 份阳性、87 份阴性），我们报告了优异的 SARS-CoV-2 感染判别能力，受试者工作特征曲线下面积为 0.849(4)。我们的结果支持将 CE-DFCS 开发为 COVID-19 的一种替代性快速无创检测手段，并凸显其在多种生物学状况与疾病状态光学诊断中的显著潜力。
引用
@article{arxiv.2202.02321,
title = {Breath analysis by ultra-sensitive broadband laser spectroscopy detects SARS-CoV-2 infection},
author = {Qizhong Liang and Ya-Chu Chan and Jutta Toscano and Kristen K. Bjorkman and Leslie A. Leinwand and Roy Parker and Eva S. Nozik and David J. Nesbitt and Jun Ye},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02321},
year = {2023}
}