Breath analysis by ultra-sensitive broadband laser spectroscopy detects SARS-CoV-2 infection
Breath analysis by ultra-sensitive broadband laser spectroscopy detects SARS-CoV-2 infection
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通过超灵敏宽带激光光谱进行呼吸分析可检测 SARS-CoV-2 感染
DOI：
10.1088/1752-7163/acc6e4
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发表时间：
2023
影响因子：
3.8
通讯作者：
Ye, Jun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liang, Qizhong;Chan, Ya-Chu;Toscano, Jutta;Bjorkman, Kristen K;Leinwand, Leslie A;Parker, Roy;Nozik, Eva S;Nesbitt, David J;Ye, Jun
快速检测对于抗击2019年冠状病毒病（COVID-19）等大流行病至关重要，该疾病由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起。人类呼出的气体含有多种挥发性分子，为各种医疗状况的非侵入性诊断提供了强大的潜力。我们使用腔增强直接频率梳状光谱（CE-DFCS）研究了SARS-CoV-2感染的呼吸检测，CE-DFCS是一种最先进的激光光谱技术，能够以振转量子态分辨率和万亿分之一体积检测灵敏度实时大量收集宽带分子吸收特征。使用总共170个个体呼吸样本（基于逆转录聚合酶链反应测试，SARS-CoV-2为83个阳性和87个阴性），我们报告了对SARS-CoV-2感染的出色区分能力，接受者操作特征曲线下面积为0.849（4）。我们的研究结果支持CE-DFCS作为COVID-19的替代，快速，非侵入性测试的发展，并强调其在光学诊断各种生物条件和疾病状态方面的巨大潜力。
Rapid testing is essential to fighting pandemics such as coronavirus disease 2019 (COVID-19), the disease caused by the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Exhaled human breath contains multiple volatile molecules providing powerful potential for non-invasive diagnosis of diverse medical conditions. We investigated breath detection of SARS-CoV-2 infection using cavity-enhanced direct frequency comb spectroscopy (CE-DFCS), a state-of-the-art laser spectroscopic technique capable of a real-time massive collection of broadband molecular absorption features at ro-vibrational quantum state resolution and at parts-per-trillion volume detection sensitivity. Using a total of 170 individual breath samples (83 positive and 87 negative with SARS-CoV-2 based on reverse transcription polymerase chain reaction tests), we report excellent discrimination capability for SARS-CoV-2 infection with an area under the receiver-operating-characteristics curve of 0.849(4). Our results support the development of CE-DFCS as an alternative, rapid, non-invasive test for COVID-19 and highlight its remarkable potential for optical diagnoses of diverse biological conditions and disease states.
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影响因子：
5.8
作者：
Taylor, D. Robin;Mandhane, Piush;Greene, Justina M.;Hancox, Robert J.;Filsell, Sue;McLachlan, Christene R.;Williamson, Avis J.;Cowan, Jan O.;Smith, Andrew D.;Sears, Malcolm R.
通讯作者：
Sears, Malcolm R.
DOI：
10.1016/j.jqsrt.2013.07.002
发表时间：
2013-11-01
影响因子：
2.3
作者：
Rothman, L. S.;Gordon, I. E.;Wagner, G.
通讯作者：
Wagner, G.
影响因子：
7.4
作者：
Fang M;Ivanisevic J;Benton HP;Johnson CH;Patti GJ;Hoang LT;Uritboonthai W;Kurczy ME;Siuzdak G
通讯作者：
Siuzdak G
DOI：
10.1073/pnas.2105063118
发表时间：
2021-10-05
影响因子：
11.1
作者：
Liang, Qizhong;Chan, Ya-Chu;Toscano, Jutta
通讯作者：
Toscano, Jutta
影响因子：
4.5
作者：
Harris PA;Taylor R;Thielke R;Payne J;Gonzalez N;Conde JG
通讯作者：
Conde JG