新发传染病发展为晚期流行病的早期预警诊断

2021-09-25 14:15:15 有化有料

历史上可以看到由于旅行和贸易引起的传染病传播,无论是早期定居者还是旅行商人。日益全球化使传染病迅速传播到世界不同地区并引起。

广泛感染

对最近爆发的 SARS、MERS、猪流感和 COVID-19 的事后分析表明,致病病毒在首次被发现之前已经在人群中传播了数天或数周,从而使疾病在隔离、接触者追踪和可以实施旅行限制。对未来新病原体的早期检测可以减少制定对策之前的时间。

在本报告中,我们研究了过去 10 年中可能允许及早发现传染病的各种新技术。我们已将这些技术按时间顺序排列,从人类前的预测技术到人口级别的筛选工具。

最早的检测方法是利用人工智能来分析气候变化和人畜共患病外溢等因素以及特定物种和地域,以确定感染风险高的地方。人工智能还可用于监控健康记录、社交媒体和各种公开可用数据,以比传统流行病学更快地识别疾病爆发。次于预测措施是监测特定哨兵动物物种的感染,其中家畜或野生动物是潜在疾病热点的指标。这些热点向公共卫生官员通报人类感染风险高的地理区域。

进一步沿着时间线,一旦疾病开始感染人类,废水流行病学可用于对大量人口进行无偏见抽样。这种方法已被证明在 COVID-19 诊断高峰之前 1 到 2 周。随着人类感染总数的增加,高交通区域的生物气溶胶采样可用于疾病监测,例如在机场内。最后,随着疾病在人与人之间的传播速度加快,快速诊断技术(如侧流分析和核酸扩增)变得非常重要。微创即时护理方法可以在人群中快速采用和使用。

随着感染的蔓延,这些单独的诊断方法然后转移到更高通量的方法,以进行更密集的人群筛查。许多有前途的预警技术正在开发中。但是,此处列出的任何一项技术都无法阻止未来的每一次爆发。来自我们整个感染时间线的技术组合将在预防未来广泛的疾病爆发和大流行方面提供最大的好处。

原文链接:Early Warning Diagnostics for Emerging Infectious Diseases in Developing into Late-Stage Pandemics

https://doi.org/10.1021/acs.accounts.1c00383

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