Peu de personnes qui ont subi des écouvillonnages nasopharyngés pour les tests de coronavirus le décriraient comme une expérience agréable. La procédure consiste à coller un long écouvillon dans le nez pour prélever un échantillon à l'arrière du nez et de la gorge, qui est ensuite analysé pour l'ARN du SRAS-CoV-2 par la réaction en chaîne de la polymérase par transcription inverse (RT-PCR). Maintenant, chercheurs rapportant dans ACS Nano ont développé un prototype de dispositif qui détecte de manière non invasive le COVID-19 dans l'haleine expirée des patients infectés.

En plus d'être inconfortable, l'étalon-or actuel pour les tests COVID-19 nécessite la RT-PCR, une procédure de laboratoire chronophage. En raison des arriérés, l'obtention d'un résultat peut prendre plusieurs jours. Pour réduire les taux de transmission et de mortalité, les systèmes de santé ont besoin de rapidité, tests peu coûteux et faciles à utiliser. Hossam Haick, Hu Liu, Yueyin Pan et ses collègues voulaient développer un capteur à base de nanomatériaux capable de détecter le COVID-19 dans l'air expiré, semblable à un alcootest pour l'intoxication alcoolique. Des études antérieures ont montré que les virus et les cellules qu'ils infectent émettent des composés organiques volatils (COV) qui peuvent être exhalés dans l'haleine.

Les chercheurs ont fabriqué un réseau de nanoparticules d'or liées à des molécules sensibles à divers COV. Lorsque les COV interagissent avec les molécules d'une nanoparticule, la résistance électrique change. Les chercheurs ont entraîné le capteur à détecter le COVID-19 en utilisant l'apprentissage automatique pour comparer le schéma des signaux de résistance électrique obtenus à partir de la respiration de 49 patients COVID-19 confirmés avec ceux de 58 témoins sains et de 33 patients atteints d'infection pulmonaire non COVID à Wuhan, Chine. Chaque participant à l'étude a soufflé dans l'appareil pendant 2 à 3 secondes à une distance de 1 à 2 cm. Une fois que l'apprentissage automatique a identifié une signature COVID-19 potentielle, l'équipe a testé la précision de l'appareil sur un sous-ensemble de participants. Dans l'ensemble de test, l'appareil a montré une précision de 76 % pour distinguer les cas de COVID-19 des témoins et une précision de 95 % pour distinguer les cas de COVID-19 des infections pulmonaires. Le capteur pourrait également distinguer, avec une précision de 88 %, entre les patients COVID-19 malades et guéris. Bien que le test doive être validé chez un plus grand nombre de patients, il pourrait être utile pour le dépistage de grandes populations afin de déterminer quels individus ont besoin de tests supplémentaires, disent les chercheurs.