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防疫新科普|英国专家在研究让狗识别新冠病毒,靠谱吗?
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来源:上观新闻 作者:秦东颖 2020-05-01 06:01
摘要:假设这一训练能够成功,研究人员希望很快建立一支“犬类监视部队”,就像现在把狗放在机场和海关来闻毒品、炸药和违禁食品一样,用狗在大流量人群中把无症状病毒携带者闻出来。

在人类还没完全掌握对抗新冠病毒的方法前,任何可能的尝试都不能放弃。近日,英国伦敦卫生与热带医学院(LSHTM)的研究人员正在与医学检测犬组织、达勒姆大学合作,研究利用狗快速诊断人类是否感染了新冠病毒的方法。乍一听上去似乎有些异想天开,到底靠谱吗?

首先,我们科普一下医学检测犬。医学检测犬通过气味发现恶性肿瘤的研究,已经进行了二十多年。研究人员发现,狗可以闻出的癌症包括肺癌、乳腺癌、膀胱癌、卵巢癌、前列腺癌、结直肠癌等。除了能嗅出尿液中的恶性肿瘤气味,狗还能闻出癌症患者呼吸里的特殊气味。

美国运动科学院院士、美国伊利诺伊大学终身教授、博士生导师朱为模解释,人类的鼻子能分辨成千上万种气味,还能闻出被空气稀释了上百万倍的某些化学物质,但跟狗的嗅觉相比,就是小巫见到大巫了。狗的鼻子里有大约3亿个嗅觉受体细胞,而人类只有大约500万个。

人和狗在嗅觉的结构上大同小异,靠的都是鼻腔里面一层叫作“嗅上皮”的组织。鼻腔为了溶解、捕捉各式各样的化学物质分子,所以总是湿漉漉的。在嗅上皮中,分布着大量嗅细胞,它们的任务是负责检测这些分子,同时可以把气味所携带的化学信号转化为神经信号,再传递给大脑。这就是嗅觉系统的基本结构。人类的嗅上皮总面积大概有10平方厘米,而狗的嗅上皮总面积足足有170平方厘米,而且其细胞密度更是人类的100倍之多。所以人和狗的嗅觉差异其实是因为前端硬件设备差别,一个是“2G”,一个是“5G”。

LSHTM疾病控制部门在一份声明中表示,“我们还不知道新冠病毒是否有特定的气味,但我们知道其他呼吸系统疾病会改变人体的体味,所以新冠病毒也有可能会改变体味。如果是这样的话,狗就能发现这种味道。”

目前,一部分狗正在接受辨别新冠病毒的训练。它们会在一个训练室里嗅样本,发现是新冠病毒后即通知研究人员。狗还被训练来辨别皮肤温度的细微变化,因此有可能检测出某人是否发烧。

假设这一训练能够成功,研究人员希望很快建立一支“犬类监视部队”,就像现在把狗放在机场和海关来闻毒品、炸药和违禁食品一样,用狗在大流量人群中把无症状病毒携带者闻出来。

西班牙的化学专家也在进行类似的研究。假设新冠病毒患者会呼出一种特有的气味,只有嗅觉高度发达的狗才能检测到;或者假设人们能够制造出与狗鼻子一样强大的“电子鼻”,可以检测到这种气味。

专家认为,在第一阶段,必须回答的问题是“病毒闻起来像什么”,这是可以通过分析“挥发性有机化合物”来实现的,“我们呼出的气息中含有成千上万种挥发性有机化合物,如果我们能够找到健康人和感染者的这些化合物之间的差异,就可以建立病毒感染的生物标志物,从而快速诊断出这种疾病。”下一步则是打造适合医疗中心使用的“电子鼻”设备。这种电子嗅觉系统基于能够检测这些生物标志物的传感器,工作原理类似呼吸检测仪,将一次性吸嘴放置在设备上,让患者吹气,几分钟后快速诊断出病毒。

科学家长远的目标是利用他们从狗身上学到的知识,联合化学家和物理学家一起来创建“电子鼻子”(传感器)。美国宾夕法尼亚大学“工作犬中心”现在进行的一项研究,就是在卵巢癌检测犬研究的基础上研发一个“卵巢癌电子鼻”,希望可以在短时间内筛选成千上万的样本。

栏目主编:黄海华 文字编辑:秦东颖 题图来源:视觉中国 图片编辑:项建英
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