Naukowcy z Washington University in St. Louis opracowali innowacyjny czujnik, który jest w stanie wykryć w powietrzu wirusa COVID-19, a także określić jego konkretny wariant. Badacze pracują również nad tym, by urządzenie było w stanie wykrywać inne groźne dla zdrowia człowieka patogeny, m.in. wirusy grypy, RSV, rinowirusy.
![](https://everethnews.pl/wp-content/uploads/2023/07/158966338_l_normal_none-scaled.jpg)
Opracowując innowacyjny czujnik naukowcy połączyli najnowsze techniki analiz oraz ekstremalnie czułe biosensory. Rozwiązanie jest niedrogie, dlatego zdaniem badaczy można byłoby wprowadzić je masowo do szpitali, przychodni i innych miejsc użyteczności publicznej.
Nano-ciało, które reaguje na białko kolca wirusa
– 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 – podkreśla prof. John Cirrito, autor wynalazku opisanego w czasopiśmie „Nature Communications”.
Naukowiec wraz z zespołem wcześniej opracował już biosensor, który wykrywa beta-amyloid – substancję towarzyszącą chorobie Alzheimera. Okazało się, że podmieniając zastosowane w urządzeniu przeciwciało można zmienić działanie czujnika tak, by reagował na SARS-CoV-2. Badacze zastosowali więc nano-ciało, które 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 – wskazuje prof. Carla Yuede, współautorka urządzenia.
Czujnik może mieć ogromny wpływ na zdrowie ludzi
Naukowcy wyjaśniają, że na drodze do powstania czujnika stało kilka przeszkód. Największe wyzwanie wynikało z tego, że zwykle stężenie wirusa w powietrzu jest bardzo niskie (ale mimo to może on zarażać). Badacze postanowili więc wykorzystać tzw. technikę mokrego cyklonu, w której powietrze z dużą prędkością wpada do wirówki, gdzie jest mieszane ze specjalnym płynem wychwytującym wirusa. Następnie 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 – tłumaczy jeden z badaczy, prof. Rajan Chakrabarty.
Urządzenie ma około 30 cm średnicy i podobną wysokość. Jest w stanie przefiltrować 1000 litrów powietrza na minutę. Skuteczność rozwiązania, którą wykazano podczas badań laboratoryjnych, potwierdzono również 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 – wskazuje prof. Cirrito.
Obecnie badacze pracują nad komercjalizacją wynalazku.
Źródło: PAP