Manoj Gopalkrishnan想出了一个新的COVID测试方法,节省金钱,时间和资源,同时快速提供准确的结果。(图片/由Manoj Gopalkrishnan)
2020年初,随着世界惊恐地看着COVID-19的传播,Manoj Gopalkrishnan经历了一种似曾相识的感觉。
十年前,多一点Gopalkrishnan博士CS的08年,经历过了猪流感大流行。当时和现在一样,Gopalkrishnan指出,测试了严重短缺的国家很难全面评估他们面临的健康危机。与COVID尤其如此,因为大量的无症状携带者。
在早期的COVID,测试套件和化学试剂的短缺使它几乎不可能对很多人来说在世界各地,包括美国人,获得筛选。导致主要有症状和无症状携带者传播病毒。当可用COVID测试最终的数量增加,导致一个全新的问题。焦虑的病人有时不得不等上两个星期收到结果因为淹没实验室缺乏设备和人员迅速处理测试。与此同时,病毒留下了大片的死亡和急性疾病。
Gopalkrishnan,教授印度理工学院(IIT)孟买专家在数学、计算和数据科学和分子科学,认为应该有一个更好的方法。所以,他想出了一个新的COVID测试方法,省钱,时间和资源,同时快速提供准确的结果。
Tapestry池,他的研究小组的名字,已经开发了一个算法,将允许几个测试同时上映。与其他形式的所谓的“联合测试,”Gopalkrishnan能够正确地识别出任何阳性而不需要额外的后续检查——一个重大突破。
“我不知道谁想出了一个更好的解决方案,”说查尔斯·康托尔主席、名誉教授和前波士顿大学生物医学工程和项目的导师Gopalkrishnan。“[方法]不仅作品,但这是检测池样品以一种聪明的方式。”
最近,Tapestry成功评估961人COVID通过运行一个实验室测试93战略安排试管。十个人测试呈阳性。
反映其承诺,Tapestry最近被命名为600万美元的10名决赛选手之一XPRIZE快速Covid测试竞争全球COVID-19测试旨在创建高质量的竞争,负担得起的检查来帮助社会安全重启,恢复日常活动。
“我激动Tapestry承认,”Gopalkrishnan说。“我现在在一个阶段我想产生影响。我想改变人们体验生活的方式的更好。”
Tapestry和Covid测试
当一个人需要一个COVID测试,医疗工作者通常鼻腔拭子,把标本在试管中,将其发送到实验室进行处理。一个实验室技术员添加化学试剂,结果通常是一个或两天后回来。
然而,当存在短缺的包或个体的数量测试沼泽实验室快速处理的能力,熟练技术人员偶尔会选择不同的方法被称为集中测试。使用这种方法,技术人员会把几个拭子在每个试管提高测试能力。然而,每一个样品在任何管回来正需要后续测试,整个过程减慢。
输入挂毯。
第一个单轮方法开发,Tapestry享受几个优势个体识别COVID和其他形式的集中测试,根据Gopalkrishnan。
例如,它可能会几天后,屏幕和过程测试样本为1000人一个接一个,他说。与此同时,无症状的人可能无意中感染人。同样,传统的组织测试,虽然通常比个人更有效的检查,都有自己的局限性。在上面的示例中,将10个病人拭子在一个初始测试试管将减少的数量从1000年到100年。然而,如果积极一些样品回来,所有10个棉签在每个标记的管道必须进行第二轮确认检查,花费宝贵的时间在一个大流行正在快速蔓延。
相比之下,“Tapestry可以在一天内完成所有的事情,”Gopalkrishnan说。“这是那么简单。”
Tapestry,与其他COVID测试方法,也可以确定相对病毒载量阳性样本。Gopalkrishnan说,医生可能会发现这些信息重要,因为病毒载量较高的一些专家认为,人们可能感染更容易传播。
Tapestry有“优雅的失效模式,”他补充道。这意味着如果阳性的数量在任何批是如此之高,其算法失去其有效性,Tapestry将警报实验室技术人员,其结果并非万无一失。
“我不想算法做的是调用一个样本时积极不积极或调用示例-当它不是-,“Gopalkrishnan说,并补充说Tapestry和正利率低于2%效果最好。“所以,我希望我的算法说,“我不知道。”
Tapestry在行动
理论上,Tapestry的屏幕技术可以大量COVID测试快速、准确。“数学和算法,测试越多越好,“Gopalkrishnan说。
然而,实验室和其他限制目前不可能。首先,样品需要测试的越多,就越有可能技术人员可以安排他们根据算法的错误规范。接下来,需要不断增加的数量的样品放入试管稀释风险识别病毒的化学药剂。
绕过这一挑战,Gopalkrishnan建议Tapestry结合传统池测试方法。在这个场景中,Tapestry的单轮测试会踢一旦足够的样本总数减少。
Gopalkrishnan相信在不久的将来,Tapestry屏幕更多的样本实验室可能增加他们的测试功能和技术人员变得更善于监督复杂单轮测试。目前,Tapestry可以准确测试不到1000个样本。
“Manoj利用复杂的数学设计高效的系统,将在许多方面造福社会。例如,他的技术应该大规模COVID测试的成本明显降低,这可能拯救生命,特别是在发展中国家,”说伦纳德期刊计算机科学,亨利Salvatori发现椅子担任葛的南加州大学维特比工程博士论文顾问:bob国际首页登录
Gopalkrishnan学分的学术和专业的成功归功于他在特洛伊。与期刊合作,南加州大学特聘教授,他称之为“轻松我见过的最聪明的人在我的生命中,“教Gopalkrishnan磨练和深化他的研究技能。
他希望利用这些能力扩大Tapestry的测试功能。
“几乎任何类型的病原体有签名的RNA或DNA序列作为它的一部分,“Gopalkrishnan说。“是的,这可能是用于其他疾病,如肺结核、艾滋病病毒和登革热,甚至一天,癌症。”
3月15日,2021年出版
上次更新2021年3月15日
