Powstało urządzenie, które w 5 minut może nie tylko wykryć SARS-CoV2 w powietrzu, ale nawet określić wariant wirusa. Podobne instrumenty mogłyby też ostrzegać przed wirusami grypy i innymi zarazkami.
Dzięki połączeniu najnowszych technik analiz aerozoli oraz ekstremalnie czułych biosensorów, naukowcy z Washington University in St. Louis opracowali czujnik, który w 5 minut wykrywa w powietrzu wirusa Covid-19 i określa jego wariant. Urządzenie jest przy tym niedrogie, więc mogłoby być masowo wprowadzane do szpitali, przychodni i innych miejsc użyteczności publicznej.
"Obecnie nie mamy żadnych informacji na temat wirusologicznego bezpieczeństwa danego pomieszczenia. Jeśli ktoś znajduje się w pomieszczeniu ze stoma osobami, nie chce dowiadywać się pięć dni później, czy może być chory, czy nie. Ideą tego urządzenia jest to, że dzięki niemu można w zasadzie w czasie rzeczywistym - co 5 minut dowiedzieć się, czy w pomieszczeniu obecny jest aktywny wirus" - mówi prof. John Cirrito, autor wynalazku opisanego w periodyku "Nature Communications".
Badacz i jego zespół wcześniej opracowali biosensor, który wykrywa beta-amyloid - substancję, która towarzyszy chorobie Alzheimera. Okazało się, że podmieniając zastosowane w czujniku przeciwciało można go zmienić tak, aby reagował na SARS-CoV2. Zastosowane teraz nano-ciało reaguje na białko kolca wirusa.
"Wykorzystane przez nas podejście elektrochemiczne oparte na nano-ciałach jest szybsze w wykrywaniu wirusa, ponieważ nie wymaga reagentów, ani złożonych etapów analizy" - podkreśla prof. Carla Yuede, współautorka urządzenia.
Jedno z największych wyzwań wynikało z tego, że zwykle stężenie wirusa w powietrzu jest bardzo niskie (choć nadal może on zarażać). Aby poradzić sobie z tą przeszkodą, badacze wykorzystali tzw. technikę mokrego cyklonu, w której powietrze z dużą prędkością wpada do wirówki, gdzie jest mieszane ze specjalnym płynem wychwytującym wirusa. Potem płyn jest transportowany do czujnika z nano-ciałem.
"Wysoka skuteczność odzyskiwania wirusa przy użyciu mokrego cyklonu wynika z niezwykle wysokiej przepustowości tej metody. Pozwala to na pobranie większej objętości powietrza w ciągu 5-minutowego okresu - w porównaniu do dostępnych komercyjnie próbników" - wyjaśnia jeden z badaczy, prof. Rajan Chakrabarty.
Przy ok. 30 cm średnicy i podobnej wysokości urządzenie przefiltrowuje 1000 litrów powietrza na minutę. Skuteczność detektora wykazaną w testach laboratoryjnych naukowcy potwierdzili już w mieszkaniach dwóch pacjentów z Covid-19.
"Zaczęliśmy od SARS-CoV-2, ale planujemy również badanie obecności wirusów grypy, RSV, rinowirusów i innych głównych patogenów, które zarażają ludzi. W szpitalu takie urządzenie mogłoby być używane także do pomiaru obecności paciorkowców czy gronkowców, które powodują różnego rodzaju powikłania u pacjentów. Może ono mieć ogromny wpływ na zdrowie ludzi" - mówi prof. Cirrito.
Teraz badacze pracują nad komercjalizacją wynalazku.
Więcej informacji w artykule źródłowym (https://www.nature.com/articles/s41467-023-39419-z).
Zmiany te przynajmniej częściowo mogą być odwracalne, ale dopiero w dłuższym okresie.
Jako główną przyczynę tej poprawy wskazuje się zmniejszenie emisji przemysłowych.
Jedno mrugnięcie to dla nich 20 metrów, na których wiele może się wydarzyć.
Istotny jest zarówno rodzaj utworów, jak i poziom decybeli w kabinie pojazdu.