Hoppa till huvudinnehåll

Finländska forskare försöker lära maskiner upptäcka coronavirus – ska fungera med hjälp av infrarött ljus

Porträtt på professor Simo Saarakkala
Professor Simo Saarakkala vid Uleåborgs universitet. Porträtt på professor Simo Saarakkala Bild: Mikko Törmänen porträtt,uleåborgs universitet

I nuläget konstateras coronavirus främst genom näs-svalgprov och det tar ofta flera timmar eller till och med flera dagar innan patienten får provresultatet. Men en ny testmetod kan bli betydligt snabbare, enklare och billigare. Det är däremot oklart hur pålitlig metoden blir.

– Vi tror att det ska gå att känna igen coronaviruset optiskt med hjälp av infrarött ljus, berättar Simo Saarakkala som är professor i medicinsk teknik vid Uleåborgs universitet.

Det torde vara möjligt bland annat med en maskin som kallas för spektrofotometer – en apparat som är lite större än en typisk skrivare. Den kan avslöja ett provs kemiska sammansättning.

De flesta molekyler har nämligen en eller flera karaktäristiska vibrationer med frekvenser som ligger i den infraröda delen av det elektromagnetiska spektret.

Infrarött ljus kan inte ses med blotta ögat för det har längre våglängd än synligt ljus.

Maskininlärning behövs också

Till att börja med ska forskarna analysera näs-svalgprov.

– Vi siktar på att lära en dator, eller i praktiken ett AI-system, att känna igen sådana drag som är utmärkande för just coronaviruset. Vi jämför prover som vi sedan gammalt vet att har coronavirus med sådana som inte har det, säger Saarakkala.

För att maskininlärningen ska fungera räknar han med att det krävs åtminstone hundratals prover. Det är en tillämpning av artificiell intelligens, alltså AI-teknik.

Om det visar sig fungera så skulle det kunna bli mycket snabbare och lättare att göra coronatester. Den utrustning som behövs är främst en dator och en spektrofotometer som i dagens läge kostar cirka 20 000 euro.

– Tekniken skulle fungera väl ute på fältet. Vi kan ta ett prov och sedan vänta en eller två minuter. Sedan får man veta om provet är positivt eller negativt utan att det behöver skickas till ett laboratorium, säger Saarakkala.

Sådana här optiska coronatester kunde till exempel användas på hälsostationer, men också på flygplatser och i andra offentliga byggnader.

Infraröd mätning.
En apparat som kallas för spektrofotometer (till höger) analyserar ett prov och datorn visar vad det innehåller.. Infraröd mätning. Bild: Simo Saarakkala infraröd mätning

Liknande metod testas utomlands

En forskare vid ett litet bioteknikföretag i Storbritannien sade också till brittiska medier i april att han har utvecklat en metod som känner igen coronaviruset i näs-svalgprover med hjälp av infrarött ljus och AI-teknik.

– Det var ytterligare en aspekt som gjorde att vi blev ännu ivrigare att starta upp det här projektet, när vi såg att det verkar fungera i praktiken, säger Simo Saarakkala.

Den brittiska metoden har enligt tidningsuppgifter visat sig vara lovande och testas i liten skala inom den offentliga sjukvården där, men inga vetenskapliga studier är ännu publicerade.

Enligt bioteknikföretaget är deras metod nu pålitlig till över 95 procent. Samtidigt är experter skeptiska till om den faktiskt kan fungera så väl och om tekniken kan känna igen också små virusmängder, såsom den nuvarande PCR-metoden som är standard i dag kan.

Saarakkala är ändå optimistisk.

– Potentialen finns. Det är mycket klart. Men ett hur pålitligt resultat vi kommer att uppnå återstår att se, säger han.

Infrarött ljus har också tidigare använts för att känna igen virusen hepatit B och hepatit C och dengueviruset.

Projektet vid Uleåborgs universitet startar nu på sommaren och ska pågå i ett år med en budget på 200 000 euro.

I slutet av det här året torde man veta hur väl metoden fungerar, förutsatt att AI-systemet har kunnat tränas med tillräckligt många prover. Det beror i sin tur på hur epidemiläget blir på hösten.

Förutom professor Saarakkala jobbar ytterligare en forskare med projektet på heltid, och dessutom en programmerare och en bioanalytiker.

Billiga tester, och analys när man andas ut?

Saarakkala tror i det här skedet att tekniken kunde möjliggöra snabba kommersiella tester som kunde säljas för cirka 10 euro, istället för cirka 200 euro som i dag (inom den privata vården).

Så småningom är förhoppningen att det också ska vara möjligt att analysera salivprover.

Ytterligare en tanke är att kunna spana efter coronaviruset direkt i utandningsluften. Det är tekniskt möjligt, men kanske samtidigt mindre pålitligt.

– Det här är sådant vi kan titta vidare på i framtiden. För det är inte särskilt behagligt att ge ett näs-svalgprov, säger han.

Under det kommande året kommer Simo Saarakkala och hans team också att använda infrarött ljus för att försöka upptäcka andra virus och antikroppar i blodprov.

Läs också

Nyligen publicerat - Vetenskap