Covid-19 en heropening, navorsers van die Universiteit van Washington ontwerp detectors vir SARS-CoV-2 in die lug
Covid-19 verklikkers in die lug, die oplossing vir heropenings? Regoor die wêreld, waaronder Italië, is die groot probleem in hierdie stadium die heropening van openbare plekke en ondernemings. Navorsers aan die Universiteit van Washington berei 'n baie nuttige hulpmiddel op hierdie gebied voor, naamlik druppeldetektors met Covid-19 in die lug
Natuurlik, as dit betroubaar en vinnig blyk te wees, kan dit dinge regtig verander: om 'n ambulans of die operasie van 'n dokter slegs om een of ander rede gedoen kon word (die opsporing van Covid-19 in die lug), en dit sou op baie ander lewensareas van toepassing wees.
Kan 'n biosensor wat hulle jare gelede vir Alzheimersiekte ontwikkel het, omskep word in 'n lugdetektor van die virus wat COVID-19 veroorsaak?
Die biosensor is ontwerp om 'n Alzheimer-proteïen in die brein te meet, maar daar was geen rede dat dit nie weer gebruik kon word om virale deeltjies in die lug op te spoor nie, het hulle gedink. Cirrito en Yuede werf aerosolkenner Rajan Chakrabarty, PhD, 'n medeprofessor in energie-, omgewings- en chemiese ingenieurswese aan die Universiteit van McKelvey School of Engineering om te help om 'n manier te ontwerp om vinnig te ondersoek vir die SARS-CoV-2, die virus wat COVID veroorsaak. 19.
Nou, met die hulp van 'n toekenning van $ 900,000 van die National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism of the National Institutes of Health (NIH), het die span twee toestelle aan die gang.
Die een is 'n aërosoldetektor wat ontwerp is om die luggehalte deurlopend te monitor in groot vergaderplekke soos konferensiesale, lughawens en skole.
Die ander is 'n asemhalingsapparaat wat gebruik kan word om die gesondheid van mense wat werkplekke of ander semi-openbare gebiede binnegaan vinnig te meet, net soos termiese detektors vir koors reeds op die Washington University Medical Campus gebruik word.
Covid-19 en diffusie in die lug: navorsers aan die Washington Universiteit
'Laat ons sê dat hierdie aërosoldetektor by 'n groot skare mense afgaan,' het Cirrito, die hoofondersoeker van die samewerking, gesê.
'U kan die kamer onmiddellik skoonmaak, sodat mense nie baie tyd in 'n kamer spandeer saam met iemand wat besmet is nie en moontlik aansteeklik is, en die vertrek vir skoonmaak of ontsmetting aanmerk.
Dit kan die waarskynlikheid dat u 'n oorspreiding sal hê, verminder. En die asemhalingsinstrument - jy adem daarin in, jy kry intydse lesing, as jy duidelik is, gaan jy aan en as jy nie is nie, word jy verwys vir verdere toetsing. ”
Die biosensor is oorspronklik ontwerp om veranderinge in die vlakke van die Alzheimer-proteïen amyloïd beta op te spoor.
Om die amyloïede biosensor in 'n koronavirusdetektor te omskep, het die navorsers die teenliggaam wat amyloïd herken, verruil vir 'n nanielichaam - 'n teenliggaam van lama's - wat 'n proteïen van die SARS-CoV-2-virus herken.
Die nanobody is ontwikkel by die NIH in die laboratorium van David Brody, MD, PhD, 'n voormalige lid van die fakulteit in die Departement Neurologie aan die Skool vir Geneeskunde.
Nadat die biosensor herontwerp is om SARS-CoV-2 op te spoor, moet dit as 'n lug sensor getoets word. Maar daar is 'n probleem: nie veel is bekend oor hoe die virusbelaaide druppels - versprei deur hoes, nies of selfs asemhaal - deur die lug beweeg nie, dus sal navorsers nie 'n manier hê om die lesings van die sensor te bevestig nie.
"Daar is baie onbeantwoorde vrae," het Chakrabarty gesê. Die belangrikste onder hulle: wat is die rol van omgewingstoestande en besoedeling in die oordrag?
Fyn deeltjies soos roet kan ongelooflike lang afstande aflê; deeltjies van verlede jaar se veldbrande in Kalifornië het dit tot by die kontinentale Europa gehaal. Kan virusbelaaide druppels 'n bietjie roet aanpak en hierdie groot afstande aflê?
En hoewel daar modelle is wat voorstel hoe humiditeit, temperatuur, besoedeling en dies meer die grootte en lewensduur van druppels beïnvloed, is dit nie eksperimenteel bekragtig nie - nie tot 'n mate om te vertrou dat 'n klein sensor in 'n treinwa die een akkuraat kan uitbeeld nie. risiko van blootstelling.
Die eksperimente van Chakrabarty sal begin met die beantwoording van vrae oor monsters van aërosoliseerde druppels geïnaktiveerde SARS-CoV-2, wat verskaf word deur die NIH en Jacoo Boon, PhD, medeprofessor in medisyne.
Met die nagraadse student Esther Monroe, het die navorsers 'n roterende kamer ontwikkel wat lyk soos 'n ou-skool-roterende koffiebraaiermandjie.
Binne-in kan 'n virusdruppel van enkele tientalle nanometer tot 'n paar mikron wissel, wat tot enkele ure in die kamer kan dryf.
Navorsers sal sekere veranderlikes (temperatuur, vogtigheid en blootstelling aan UV-lig) in die kamer kan aanpas om beter te verstaan hoe hierdie aërosolde deeltjies met virus reageer op veranderende toestande, asook hoe dit die opsporing deur die biosensor beïnvloed.
Uiteindelik kan hulle inlig hoe die veranderlikes die vermoë van 'n sensor om die deeltjies op te spoor beïnvloed.
Sodra hulle 'n beter begrip het van hoe SARS-CoV-2-druppels deur hierdie veranderlikes beïnvloed word in 'n saamgestelde laboratoriumomgewing, kom die lug belaai met fyn deeltjies, ook bekend as PM2.5.
Die besoedelde lug sal ingevoer word in die roterende kamer met virale druppels vir gedetailleerde ondersoek.
In hierdie fase is Chakrabarty se kundigheid die sleutel: in sy laboratorium kan hy verskillende PM2.5-besoedelingstowwe produseer - roet en organiese stowwe soos dié van die veldbrande in Kalifornië of deur 'n steenkoolkragaanleg.
'Ons wil weet wat gebeur as hierdie fyn deeltjies in die lug voorkom,' het hy gesê. "Kan die Covid-19 op hul oppervlaktes oorleef en dan ingeasem word?"
Hierdie vrae moet beantwoord word voordat 'n weergawe van Cirrito se biosensor, wat aangepas is om SARS-CoV-2 op te spoor, bekendgestel word.
'N Beter begrip van hoe hierdie aerosoldeeltjies optree, sal navorsers help om vas te stel of die sensor alles optel wat dit moet doen - of dit nou op 'n helder, stil dag in 'n landelike omgewing is, of in 'n stad wat deur lugbesoedeling geteister word.
As alles goed verloop, sal die COVID-19-pandemie binnekort eindig, maar dit is net 'n kwessie van tyd totdat die volgende gevaarlike virus in die lug opduik.
Die toestelle kan opgedateer word om ander bedreigings te monitor deur die SARS-CoV-2-teenliggaam te vervang deur een wat spesifiek op 'n ander virus is, het die navorsers gesê, soos 'n griep van die epidemie of die volgende koronavirus.
"Solank mense in groepe saamtrek, sal aansteeklike asemhalingsinfeksies 'n probleem wees," het Cirrito gesê.
'Ek het nog nooit so baie daaraan gedink as wat ek die afgelope jaar uit my mond kom nie.
Hoes in die kruidenierswinkel sal u vreemde voorkoms vir 'n lang tyd verdien.
Maar daar is maniere om die gevare te verminder, en ek dink sulke toestelle kan die verspreiding van virussiektes soos COVID-19 verlig en mense gemoedsrus gee as hulle in groot menigtes verkeer. "
Lees ook:
Verlede COVID-19-infeksie beskerm jongmense nie ten volle teen herinfeksie nie, studieprogramme
Bron:
Die amptelike webwerf van die Universiteit van Washington, St.