专家警告说，除非对 COVID-19 进行广泛检测，否则随着政府重新开放更多企业和公共场所，病例将会激增。但由于对化学品和物资的需求空前，冠状病毒感染的诊断测试仍然严重短缺。例如，美国每天进行数十万次检测，但这个数字仍然远远低于安全恢复正常生活所需的每日数百万次检测建议。
现在，美国、以色列和德国的数十名研究人员正在推行一项策略，以大幅提高诊断能力：群体检测。科学家们认为，通过将多人的样本汇集到几个组中，并评估样本池而不是个人，他们可以用更少的测试对更多人进行检测。这种方法可能更快地检测出不知情的疾病携带者，并能迅速排除未感染者。过去，这种策略曾成功用于检测 HIV、衣原体、疟疾和流感病例，最初是在二战期间构想出来，用于对数千名军人进行梅毒检测。
德国法兰克福歌德大学医学院病毒研究所所长桑德拉·切塞克说：“只要我们没有疫苗，我们就只能通过检测和隔离感染者来阻止病毒传播。” 2月中旬，她是首批报告无症状者也可能传播病毒的人之一。从那时起，切塞克一直在研究一种混合检测技术，以识别无症状携带者。以色列内盖夫本-古里安大学的计算免疫学家托默·赫兹说，这种方法“试图用相同数量的测试做更多的事情”，他也在开发一种批量检测策略。不过，有一个需要注意的地方：随着社区感染率的上升，通过群体检测节省资源的能力会下降。
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群体检测是一场数字游戏。假设您要检查 100 个人，其中一人呈阳性。通常您需要进行 100 次诊断测试，搜索每个人体内的病毒遗传物质。但是通过群体检测，您可以将这 100 个人分成五组，每组 20 人。这样您就有五个样本池，每个池包含 20 个样本，每个池使用一个测试。如果前四个样本池的测试结果为阴性，那么您就用四个测试排除了 80 个人。如果最后一个样本池的测试结果为阳性，您需要对最后一个样本池中的每个样本进行单独重新测试，以确定患病者。最终，您只做了 25 次测试，而不是 100 次。
这就是内布拉斯加州公共卫生实验室主任彼得·伊文的吸引力所在，该实验室正在使用一种混合方法。3 月份，伊文正面临着检测化学品的极端短缺。但尚不清楚监管此类诊断测试的美国食品和药物管理局 (FDA) 是否会允许混合检测。他花了两个星期尝试这项技术，然后向内布拉斯加州州长和 FDA 提交了数据，表明该技术节省了实验室的时间和试剂。就在他的物资即将耗尽的前三天，伊文收到了州长的来信，授权他“充分探索并采取一切合理措施，以扩大目前的检测范围”。
后来，他收到了 FDA 的一封电子邮件，表示不反对五份样本的混合检测。“我们认为这已经非常接近批准了，”伊文说。一位 FDA 发言人告诉《大众科学》，该机构“对各种新颖的检测想法持开放态度，例如样本混合，并鼓励所有测试开发人员与我们联系，讨论适当的验证方法。”
许多正在开发中的策略都采用计算机和机器人技术来设计最佳的样本池数量或简化流程。赫兹和他的同事们开发出了一种改进方法，消除了对任何样本进行两次测试的需求。他们不是将样本分成不同的样本池，而是将每个样本分配到重叠的样本池中。例如，假设您要测试之前提到的 100 个样本，其中一个样本呈阳性。然后，您将这 100 个样本以各种组合形式分配到 14 组，每组 50 个样本。每个样本出现在六到七个不同的样本池中。如果只有一个阳性病例，则应出现特定的六个样本池呈阳性的序列。通过了解哪个样本唯一属于所有六个样本池——例如，患者 74 是唯一出现在样本池 1、2、7、9、12 和 13 中的样本——您可以将阳性结果追溯到确切的个人，而无需重新测试任何样本。当混合物中有多个阳性病例时，情况会变得更加复杂，因此研究人员设计了一种计算机算法来识别所有携带者。
威斯康星州公共卫生实验室传染病部门助理主任艾伦·贝特曼说，赫兹的方法确实有可能提高检测效率，他在该部门负责监督 COVID-19 检测。但贝特曼警告说，将每个样本稀释到大型样本池中可能会降低实际测试的灵敏度，从而导致将一些疾病阳性病例标记为阴性。自疫情开始以来，此类假阴性结果一直困扰着 COVID-19 的诊断测试。。
然而，批量检测方法的最大局限性与测试本身关系不大，而与疾病的性质关系更大。只要病原体的流行率保持在较低水平，群体检测就能很好地发挥作用。但是，如果受测样本中的阳性病例过多，大多数样本池都会呈阳性，并且无论如何都必须进行后续的个体测试。当社区疾病流行率不高于 5% 时，赫兹的组合方法效果最佳，理想情况下约为 1%。更直接的方法，例如伊文和切塞克采用的方法，在流行率低于 10% 时有效。事实上，FDA 给伊文的信息中指出，只要阳性检测率低于该百分比，他就可以进行样本池检测。
目前尚不确定美国有多少阳性病例在传播，这使得很难确定在何处进行混合检测是值得的。该国 COVID-19 检测的延迟推出导致引起该疾病的病毒在数周内未被发现地传播。在威斯康星州，贝特曼说，他的实验室进行的检测中有 10% 到 30% 的结果呈阳性。但随着曲线趋于平缓甚至下降，美国和其他国家的实验室看到了群体检测的机会，以确保人们在返回工厂、医院或学校系统之前没有病毒。
斯坦福大学临床病毒学实验室医学主任本杰明·平斯基说：“如果您在相对无症状的人群中进行检测，这可能是一种监测第二波疫情是否来临、节约资源和提高能力的方法。” 平斯基在疫情爆发初期就采用了群体检测来追踪旧金山湾区的 COVID-19 社区传播，他说他最近考虑再次使用这种方法，当时他开始筛查斯坦福医疗保健的员工。但他最终决定不使用，因为他的实验室目前有能力处理每周进行的 10,000 次检测。
混合样本可能有助于各国应对流行病学家设想的三种潜在的未来：反复出现的小规模爆发；第二波甚至更大的感染和死亡浪潮；或持续的危机。例如，切塞克与德国红十字会的迈克尔·施密特合作，利用通常用于筛查献血的高科技机器对在德国法兰克福大学医院住院的患者进行 COVID-19 群体检测。因此，患有心脏病或其他疾病的患者，他们可能因为害怕感染病毒而避免去医院，可以接受筛查并被安置在非 COVID 病房。研究人员表示，随着经济的重新开放，政治领导人正在推动将筛查扩大到德国的所有医院。
施密特说：“我们知道，当人与人之间的接触增加时，风险就会增加，因为病毒并没有消失。” “它仍然在德国。它仍然在美国。我认为这造成了一种困难的局面，你需要一个好的策略来应对它。”