Именно поэтому люди обучают собак искать по запаху различные цели — от запрещённых наркотиков и сельскохозяйственных вредителей до пропавших людей, исчезающих видов диких животных и многого другого. Собаки успешно распознают запахи веществ, называемых летучими органическими соединениями, которые специфически связаны с этими целями. Обученные собаки не только могут обнаружить эти летучие органические соединения, но и зачастую делают это с большей чувствительностью, чем аналитические приборы.
Летучие органические соединения могут производиться живыми организмами, а также природными или синтетическими материалами. У человека они образуются в процессе обмена веществ в организме, затем попадают в кровь и наконец выделяются в воздух через кровь, мочу, кал, кожу или дыхание.
Учёные обнаружили, что собаки могут быть обучены успешно распознавать уникальные летучие органические соединения, называемые биомаркерами, в выдыхаемом воздухе пациентов с определёнными заболеваниями или хроническими состояниями, включая рак и диабет, а также для выявления предсудорожных состояний у людей, страдающих эпилепсией.
Наша команда специалистов из Международного университета Флориды хотела выяснить, входит ли COVID-19 в число заболеваний, которые могут обнаружить обученные собаки. Недавнее исследование, которое мы провели вместе с коллегой, судебным биологом ДеЭттой Миллс, подтвердило, что это так.
Мы считаем, что собаки могут широко использоваться для быстрого скрининга, это в сочетании с другими мерами, такими как экспресс-тесты, может помочь остановить распространение COVID-19 и положить конец пандемии. Некоторые из собак, обученных в ходе нашего исследования, уже доказали свои способности в аэропортах и на общественных мероприятиях.
Дрессировка собак для обнаружения COVID-19
На протяжении нескольких десятилетий Международный научно-исследовательский институт криминалистики Международного университета Флориды проводит исследования собак-детекторов. Большая часть исследований была направлена на определение специфических летучих органических соединений, которые производят природные или синтетические материалы и живые организмы, которые собаки могут обнаруживать.
Мы предположили, что люди, инфицированные COVID-19, будут выделять специфические летучие органические соединения, и что хорошо обученная собака-детектор сможет отличить эти биомаркеры от других.
Поэтому в сотрудничестве с Baptist Health South Florida, некоммерческой организацией здравоохранения, мы получили маски госпитализированных пациентов с подтверждённым диагнозом COVID-19, а также тех, у кого анализ на COVID-19 был отрицательным.
Затем мы обучили четырёх собак реагировать на заражённые маски, игнорируя маски не заражённых COVID-19 пациентов и неиспользованные маски. В процессе обучения собаки научились различать биомаркеры, полученные при дыхании больных COVID-19 и при не заражённых вирусом людей.
Одним из инструментов обучения было колесо для обнаружения запаха. Мы поместили положительные и отрицательные маски COVID-19 в банки с небольшими отверстиями в крышках, которые были прикреплены к концам кронштейнов колеса. Затем собаки ходили вокруг колеса, обнюхивая летучие органические соединения, выходящие из этих отверстий.
Собаки, обученные в Международном институте криминалистических исследований Международного университета Флориды, имеют точность детекции от 96 до 99% в опубликованных рецензируемых двойных слепых испытаниях. (Фото Joe Raedle/Getty Images)
После 40 двойных слепых испытаний (кинологи, тренировавшие собак, не знали, какая из масок заражена), мы обнаружили, что все четыре собаки в этом исследовании точно определяли COVID-положительные маски более чем в 90% случаев.
Мак, помесь терьера, делал это правильно в 96,2% попыток. Кобра, бельгийская овчарка малинуа, была права в 99,4% случаев. Бетта, голландская овчарка, справилась в 98,1% попыток, а Хаббл, метис бордер колли, в 96,3% случаев.
После исследования Кобра и Бетта отправились на работу в Государственный командный центр по чрезвычайным ситуациям в Таллахасси, штат Флорида, где они проверяли поверхности на наличие COVID-19. В мае 2021 года обе собаки показали свои навыки обнаружения COVID-19 на ежегодном Фестивале еды и вина в Майами.
В сентябре 2021 года Кобра и Бетта работали в двух отдельных 30-дневных экспериментальных исследованиях в международном аэропорту Майами, проверяя людей на наличие COVID-19.
Другие агентства начинают перенимать эти методы по подготовке собак для обнаружения COVID-19. Недавно Управление шерифа округа Бристоль в штате Массачусетс начало обучать двух молодых лабрадоров, две собаки уже ищут COVID-19 на объектах школьного округа Фритаун-Лейквилл.
Следующие шаги в обнаружении COVID-19
Теперь, когда мы знаем, что собак можно обучить находить COVID-19, наша команда надеется определить, какие именно летучие органические соединения, биомаркеры, обнаруживают собаки. Для этого мы продолжаем анализировать в лаборатории как положительные маски с COVID-19, так и отрицательные.
Кобра, бельгийский малинуа, одна из собак, обученных в рамках исследования Международного университета Флориды на выявление биомаркеров COVID-19, готовится к проверке гостей перед Фестивалем еды и вина в Майами в мае 2021 года Julian Mendel/Florida International University, CC BY-ND
Определение того, какие биомаркеры связаны с COVID-19, поможет в разработке материалов и учебных пособий для обучения других собак выявлению этого заболевания.
Это также может способствовать разработке сенсоров COVID-19 для использования в устройствах для обнаружения запаха, чтобы помочь взять пандемию под контроль.
Кеннет Г. Фертон, профессор химии и биохимии, Международный университет Флориды; Джулиан Мендель, доцент-исследователь в области криминалистики, Международный университет Флориды, и Келвин Дж. Франк-младший, профессор криминалистики / постдокторский научный сотрудник, Международный университет Флориды. Эта статья перепечатана из The Conversation по лицензии Creative Commons.
__________
Чтобы оперативно и удобно получать все наши публикации, подпишитесь на канал Epoch Times Russia в Telegram
