Poucas pessoas que se submeteram a esfregaços nasofaríngeos para teste de coronavírus descreveriam isso como uma experiência agradável. O procedimento envolve colocar um longo cotonete no nariz para coletar uma amostra da parte de trás do nariz e da garganta, que é então analisado para RNA de SARS-CoV-2 pela reação em cadeia da polimerase de transcrição reversa (RT-PCR). Agora, pesquisadores relatando em ACS Nano desenvolveram um dispositivo protótipo que detectou COVID-19 de forma não invasiva no ar exalado de pacientes infectados.

Além de ser desconfortável, o padrão ouro atual para o teste COVID-19 requer RT-PCR, um procedimento de laboratório demorado. Por causa de atrasos, a obtenção de um resultado pode demorar vários dias. Para reduzir as taxas de transmissão e mortalidade, os sistemas de saúde precisam ser rápidos, testes baratos e fáceis de usar. Hossam Haick, Hu Liu, Yueyin Pan e colegas queriam desenvolver um sensor baseado em nanomaterial que pudesse detectar COVID-19 na respiração exalada, semelhante a um teste de bafômetro para intoxicação por álcool. Estudos anteriores mostraram que os vírus e as células que eles infectam emitem compostos orgânicos voláteis (VOCs) que podem ser exalados no ar.

Os pesquisadores criaram uma série de nanopartículas de ouro ligadas a moléculas que são sensíveis a vários compostos orgânicos voláteis. Quando os VOCs interagem com as moléculas em uma nanopartícula, a resistência elétrica muda. Os pesquisadores treinaram o sensor para detectar COVID-19 usando aprendizado de máquina para comparar o padrão de sinais de resistência elétrica obtidos da respiração de 49 pacientes confirmados com COVID-19 com aqueles de 58 controles saudáveis ​​e 33 pacientes com infecção pulmonar não COVID em Wuhan, China. Cada participante do estudo soprou no dispositivo por 2-3 segundos a uma distância de 1-2 cm. Depois que o aprendizado de máquina identificou uma possível assinatura COVID-19, a equipe testou a precisão do dispositivo em um subconjunto de participantes. No conjunto de teste, o dispositivo mostrou 76% de acurácia em distinguir casos COVID-19 de controles e 95% de acurácia em discriminar casos de COVID-19 de infecções pulmonares. O sensor também pode distinguir, com precisão de 88%, entre pacientes COVID-19 doentes e recuperados. Embora o teste precise ser validado em mais pacientes, pode ser útil para a triagem de grandes populações para determinar quais indivíduos precisam de mais testes, dizem os pesquisadores.