コロナウイルス飲酒検知器

コロナウイルス呼気検知器は、呼気中の重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2の存在を90％以上の精度で検査できる診断用医療機器です。 ^[1] 2020年上半期現在、実用的なコロナウイルス呼気検知器のアイデアは、オーストラリア、カナダ、フィンランド、ドイツ、インドネシア、イスラエル、オランダ、ポーランド、シンガポール、イギリス、アメリカの無関係な研究グループによって同時に開発されました。^{[2] [3]}

オーストラリアでは、グレイスキャン社のCEOサマンサ・オラートン氏とタスマニア大学のマイケル・ブレッドモア教授が、世界中で爆発物の検出に使用されている既存の技術を基に、コロナウイルスのアルコール検知器を開発している。^[4] ABCニュースが発表した別の発明では、コリン・ヒッキー氏とエグザミン・ホールディングスが制作し、「クイーンズランド・ブレス・テスト」と呼ばれる新しいアルコール検知器に関する情報を公開した。この装置は、再利用のために交換可能なプラスチックノズルを備え、98％の効率を誇ると主張している（2022年2月）。スウィンバーン工科大学のブルース・トンプソン教授の主張によると、この製品は信頼性が高いが、資金不足のため、製品にアクセスできないという。 ^[5]

トロントに本社を置き、オハイオ州クリーブランドにオフィスを構えるカナリー・ヘルス・テクノロジーズは、AIを活用したクラウドベースの分析機能を備えた使い捨てナノセンサー付きアルコール検知器を開発している。プレスリリースによると、臨床試験は2020年11月にインドで開始された。 ^[6]目標は、どこでも使用でき、1分以内に結果が得られる、正確で手頃な価格のスクリーニングツールを開発することだ。同社は、人間の呼気中の揮発性有機化合物を分析することで、現在利用可能な方法よりも早く、症状が現れる前に病気を検出できる可能性があると仮定している。さらに、このクラウドベースの技術は、病気の監視装置として使用できるように設計されている。^{[7] [8]}

2020年6月末までに、フォーラム・ヴィリウム・ヘルシンキは、ヘルシンキ・ウーシマー地域評議会の資金援助を受けて、フィンランドのソフトウェア会社ディープセンシングアルゴリズムと協力し、^[9]カザフスタンの対照群でデバイスのテストを開始し、夏の間にオランダ、米国、南アフリカ、ブラジル、フィンランドに拡大する計画であると発表した。 ^[10]フォーラム・ヴィリウム・ヘルシンキ/ディープセンシングアルゴリズムデバイスの有効性は、そのAIコンポーネントにかかっている。^[11]「私たちはコロナウイルス危機を解決するために企業と革新的な協力関係を築いており、企業が都市を開発プラットフォームとして活用できるよう支援します。私たちは人工知能とデジタル化を活用しています」とフォーラム・ヴィリウム・ヘルシンキのCEO、ミカ・マリンは述べた。^[12]

2020年3月、シンガポールのRAM Global社は、テラヘルツ時間領域分光法に基づいたSARS-CoV-2の1分間の呼気検査の開発を目指してドイツで研究を行った。同社は、呼気、唾液、綿棒サンプル中のCOVID-19ウイルス粒子を直接検出する使い捨て検査キットの開発を試みた。^{[13] 3月31日、RAM Global社は}ザールラント大学病院の生きた患者を対象にした最初の臨床研究を完了した。4月には、陽性サンプルと陰性サンプルの区別の精度をテストするために、病院の医師が未知のサンプルを提供する小規模な未知サンプル研究を進めた。^[14]

2020年4月以来、ガジャマダ大学（UGM）の研究チームは、GeNose C19と呼ばれる電子鼻の開発に取り組んできました。^[15] GeNose C19は、2分未満で迅速な非侵襲性スクリーニングツールとして使用できます。プロファイリングテストは、ジョグジャカルタのバヤンカラ病院とCovidバンバンリプロ特別野戦病院で実施されました。^[16] GeNose C19は、ガスセンサーと人工知能ベースのパターン認識システムで構成されています。診断テストは、9つの多施設病院の協力を得て実施されました。^[17]

2020年12月末、GeNose C19はインドネシア保健省から配布許可を取得した。当初は100台が発売され、各デバイスは1日あたり120件の検査を行うことができる。検査費用は15,000～25,000インドネシアルピア（1～1.8ドル）と見積もられており、検査には3分、結果が出るまでにさらに2分かかる。研究者らは最大1,000台のGeNose C19を製造し、同国の検査能力を1日あたり12万人分増加させたいと考えている。^[18]さらに、2021年2月までに1万台の製造を目指している。^{[19] [20]}

イスラエルでは、 2020年夏半ば現在、ネゲブ・ベングリオン大学のギャビー・サルシ教授のフォトニクス研究室で研究が進められている。 ^[21]サルシのプロジェクトとは別に、2020年7月には、イスラエルの新興企業ナノセントがシェバ医療センターと協力して飲酒検知器を考案し、マゲン・ダビド・アダム（MDA）が全国の既存のドライブスルー検査所に導入しようとしていると報じられた。^[22]

このプロジェクトに関するギャビー・サルシの疑わしい知的財産権は現在イスラエルの裁判所で審議中です。^{[23] [24] [25]}

オランダの会社Breathomix社製のSpiroNoseデバイスを使用した呼気検査^[1]は、ライデン大学医療センター（LUMC）、Franciscus Gasthuis & Vlietland、GGDアムステルダムと共同で開発およびテストされました。この呼気検査は、 COVID-19の症状がない、または軽度の症状がある人に対する事前スクリーニング検査として検証されています。2021年4月から、このデバイスはCOVID-19のテストドライブイン、会議、イベント（ユーロビジョンソングコンテスト2021など）で運用されました。被験者は呼気検査を受ける前の8時間は飲酒を控えなければなりません。^[要出典]

SpiroNose には、呼気中の揮発性有機化合物(バイオマーカー)の混合物を測定できる7 種類のセンサーが 4 セット搭載されています。これらの VOC は、人の代謝の状態を示します。この「呼吸プロファイル」はオンライン分析プラットフォームに転送されます。ここで、呼吸プロファイルは、COVID-19 と診断された人とそうでない人の呼吸プロファイルと比較され、アルゴリズムによって分析されます。データ分析には、独立したt 検定に基づく高度な信号処理と統計、続いて線形判別分析とROC 分析が含まれます。テスト結果は数分以内にわかります。^{[引用が必要]}

呼気検査は、SARS-CoV-2感染に対する感度/特異度が、検証、複製、無症状の患者コホートで100/78、>99/84、98/82％である。呼気検査は、誰が感染していないかを確実に検出する。そのような被験者はすぐに検査結果を受け取る。他の被験者は、PCR検査やLAMP検査などの後続の検査を速やかに実施する必要がある。検査結果はクライアントが閲覧することができ、公衆衛生監視、感染源と接触者の追跡、ワクチン接種プログラムなどの他のデータベースに自動的にインターフェースされることはない。^{[26] [27]} GGDによると、このデバイスは場合によっては使用できない結果をもたらすため、2021年7月に省はSpiroNoseによる検査を中止した。Breathomixは、これはSpiroNoseの展開方法の結果であると指摘している。SpiroNoseは、肺疾患に対する信頼できる機器であり続けている。^[要出典]

この分析プラットフォームは、 ISO 27001（情報セキュリティ）およびNEN 7510（医療における情報セキュリティ）規格の要件に準拠して開発されています。CEマークの取得が申請されています。一方、オランダの大臣は2021年1月25日にCEマークの免除を認可しました。このデバイスは、喘息、COPD、肺がん、間質性肺疾患（ILD）などの他の疾患の検出にも使用できます。^[要出典]

2021年2月、ポーランドのアンジェイ・ドゥダ大統領は、ポーランドのザクツェルニエに本社を置くML System SAが、患者の呼気を分析してコロナウイルスの存在を検査する手段の開発に成功したと発表した。^[28]匿名のプレスリリースによると、被験者はコロナウイルスの存在を判定するために装置に向かって息を吐く。警察の呼気検知器と同様の手順で、10秒もかからないと言われている。独立した臨床試験は2021年4月に開始された。^{[29] 2021年5月前半、ML Systemは部分的な結果に関する短い文章を発表し、独立した臨床試験は、世界}保健機関が定めたガイドラインに沿って、CT（サイクル閾値）を25と想定して、特異度（97.15%）および精度/感度（86.86%）で成功したと述べた。^[30]さらに、ML Systemはジェシュフ・ヤシオンカ空港と提携して、空港でデバイスをテストする意向を示す声明を発表しました。^[31]同様の計画は、製造元とワルシャワ・ショパン空港の間にも存在します。^[32]ポーランドの2つの大規模な研究所ネットワークである「Diagnostyka」と「ALAB Laboratoria」は、ML Systemと意向書に署名しました。 ALABとの合意により、当事者は「COVID DETECTOR」という名前の製品をポーランド、ドイツ、ウクライナの市場に導入するための協力を宣言しました。 さらに、両社は、「COVID Detector」を使用した診断をSARS-CoV-2ウイルスの変異にまで拡張し、病気の段階や結核を含む他の病原体を区別することを目的とした共同活動を宣言しました。 SARS-CoV-2ウイルスやその他の病原体の変異の検出を含むDiagnostyka研究所との協力には、デバイスを使用した癌の診断も含まれます。^[要出典]

2021年1月、ケンブリッジのExhalation Technology Ltd（ETL）は、COVID-19のCoronaCheck呼気検査の最大150人の患者を対象とした臨床試験研究を発表しました。^[33]

2020年、カリフォルニア大学ロサンゼルス校とオハイオ州立大学の研究チームは、SARS-CoV-2検出のための呼気分析の可能性を調査するための資金提供を受けた。これらの調査には、呼気中に存在する特定の揮発性有機化合物を分析することで、潜在的に15秒以内に迅速な診断を可能にする技術の探求が含まれていた。^[34]「この研究の目標は、呼吸器疾患と空気中のウイルスの脅威を検出するための、安価で大規模に展開可能な迅速な診断および監視システムを開発することです」と、カリフォルニア大学ロサンゼルス校ヘンリー・サミュエリ工学応用科学部のピロウズ・カヴェプール教授は述べている。同教授の研究チームは、国立科学財団から1年間で15万ドルの研究助成金を受け取っている。^[35]

2022年4月、FDAは呼気サンプルを使用した初のCOVID-19診断検査の緊急使用を承認した。^{[36] [37]}「InspectIR COVID-19ブレスアナライザーは、ガスクロマトグラフィー ガス質量分析法（GC-MS）と呼ばれる技術を使用して化学混合物を分離・識別し、呼気中のSARS-CoV-2感染に関連する5つの揮発性有機化合物（VOC）を迅速に検出します」とFDAは述べた。^[36]

セントルイスのワシントン大学の研究者らは2023年、呼気中のSARS-CoV-2ウイルスを直接検出するセンサーを使用したポイントオブケアCOVID-19検査装置の開発を報告した。初期テストでは、実験的なアルコール検知器の設計により、約1分で高精度の結果が得られた。この装置は、呼気サンプルを採取し、それをSARS-CoV-2ウイルスに特異的な抗体でコーティングされた電気化学バイオセンサーに向けることで機能する。ウイルスが存在する場合、センサーは陽性反応を示す信号を発する。このアプローチは、間接的な感染マーカーを特定する一部の呼気検査とは異なり、ウイルス自体を直接検出する。^{[38] [39] [40] [41]} 2023年後半、研究者らは、インフルエンザなどの他の呼吸器ウイルスの検査も含めた装置への適応の可能性を調査し、アルコール検知器技術をさらに開発して商品化するために、360万ドルの助成金を授与されたと発表した。^[42]

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