Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали дешевую технологию для мониторинга наличия в воздухе активных вирусов в режиме реального времени. Метод подойдет для поиска вируса гриппа, любого варианта коронавируса и респираторно-синцитиального вируса. Устройству требуется около пяти минут для оценки «качества» воздуха. Оно подойдет для установки в медицинских и образовательных учреждениях.
Ключевой компонент устройства — биосенсор, нанотела, полученные при введении коронавируса ламам и чувствительные к спайковому белку. Производство таких элементов не требует существенны затрат, при этом электрохимическая реакция, возникающая при контакте сенсора с вирусом, может быть измерена с помощью вольтамперометрии.
Инженеры разместили такой микроиммуноэлектродный биосенсор внутри циклонного пробоотборника. Устройство захватывает воздух с большой скоростью. Он центробежно смешивается с жидкостью, выстилающей стенки пробоотборника, создавая поверхностный вихрь и захватывая вирусные аэрозоли. Автоматический насос собирает жидкость и направляет ее в биосенсор для обнаружения вируса с помощью электрохимии.
Уровень вируса в воздухе помещений настолько разбавлен, что он приближается к пределу обнаружения полимеразной цепной реакции (ПЦР) и подобен поиску иголки в стоге сена. Высокую чувствительность метода на основе мокрого циклона можно объяснить чрезвычайно высокой скоростью потока, которая позволяет отбирать больший объем воздуха за 5 минут.
Раджан Чакрабарти, соавтор исследования
Лабораторные эксперименты демонстрируют чувствительность прибора 77–83% и предел обнаружения 7–35 копий вирусной РНК/м³ воздуха. Хотя прибор разработан для работы с коронавирусом, он также подойдет для своевременного обнаружения других респираторных вирусов, передающихся воздушно-капельным путем.
Читать далее:
Ученые рассказали, когда и почему сутки на Земле длились всего 19,5 часов
Найден один из самых маленьких пингвинов: он бродил по Земле миллионы лет назад
Выяснилось, сколько нужно спать, чтобы организм «засчитал» тренировки
На обложке: иллюстрация датчика. Изображение: Joseph Puthussery, Washington University in St. Louis