Covid-19 et sa réouverture, des chercheurs de l'Université de Washington conçoivent des détecteurs pour le SRAS-CoV-2 dans l'air
Détecteurs Covid-19 dans l'air, la solution pour les réouvertures? Partout dans le monde, y compris en Italie, le grand problème à ce stade est la réouverture des lieux publics et des entreprises. Des chercheurs de l'Université de Washington préparent un outil très utile dans ce domaine, à savoir les détecteurs de gouttelettes avec Covid-19 dans l'air.
Bien sûr, s'ils s'avèrent fiables et rapides, cela pourrait vraiment changer les choses: assainir un ambulance ou la chirurgie d'un médecin ne pouvait être pratiquée que pour une seule raison (la détection de Covid-19 dans l'air), et cela s'appliquerait à de nombreux autres domaines de la vie.
Un biocapteur qu'ils ont développé il y a des années pour la maladie d'Alzheimer pourrait-il être converti en détecteur aéroporté du virus responsable du COVID-19?
Le biocapteur a été conçu pour mesurer une protéine d'Alzheimer dans le cerveau, mais il n'y avait aucune raison qu'il ne puisse pas être réutilisé pour détecter les particules virales dans l'air à la place, pensaient-ils. Cirrito et Yuede ont recruté l'expert en aérosols Rajan Chakrabarty, PhD, professeur agrégé de génie énergétique, environnemental et chimique à la McKelvey School of Engineering de l'université pour aider à concevoir un moyen de dépister rapidement le SARS-CoV-2 aéroporté, le virus qui cause le COVID- 19.
Maintenant, avec l'aide d'une subvention de 900,000 XNUMX $ du National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism des National Institutes of Health (NIH), l'équipe a deux appareils en préparation.
L'un est un détecteur d'aérosol conçu pour surveiller en permanence la qualité de l'air dans les grands lieux de rassemblement tels que les salles de conférence, les aéroports et les écoles.
L'autre est un éthylotest qui pourrait être utilisé pour évaluer rapidement la santé des personnes qui entrent sur les lieux de travail ou dans d'autres zones semi-publiques, tout comme des détecteurs thermiques pour la fièvre sont déjà utilisés sur le campus médical de l'Université de Washington.
Covid-19 et diffusion aéroportée: chercheurs de l'Université de Washington
«Disons que ce détecteur d'aérosol se déclenche dans une grande foule de personnes», a déclaré Cirrito, le principal investigateur de la collaboration.
«Vous pouvez nettoyer la pièce immédiatement afin que les gens ne passent pas beaucoup de temps dans une pièce avec une personne infectée et peut-être contagieuse, et marquer cette pièce pour un nettoyage ou une désinfection amélioré.
Cela pourrait réduire la probabilité d'avoir un événement de grande diffusion. Et l'alcootest - vous respirez dedans, vous obtenez une lecture en temps réel, si vous êtes clair, vous continuez et si vous ne l'êtes pas, vous êtes référé pour des tests supplémentaires.
Le biocapteur a été conçu à l'origine pour détecter les changements dans les niveaux de la protéine bêta amyloïde de la protéine d'Alzheimer.
Pour convertir le biocapteur amyloïde en détecteur de coronavirus, les chercheurs ont remplacé l'anticorps qui reconnaît l'amyloïde par un nanocapteur - un anticorps des lamas - qui reconnaît une protéine du virus SARS-CoV-2.
Le nanobody a été développé au NIH dans le laboratoire de David Brody, MD, PhD, ancien membre du corps professoral du département de neurologie de l'École de médecine.
Une fois que le biocapteur a été repensé pour détecter le SRAS-CoV-2, il devra être testé en tant que capteur aéroporté. Mais il y a un problème: on ne sait pas grand-chose sur la façon dont les gouttelettes chargées de virus - se propagent par la toux, les éternuements ou même la respiration - voyagent dans l'air, de sorte que les chercheurs n'auront pas de moyen de valider les lectures du capteur.
"Il y a beaucoup de questions sans réponse", a déclaré Chakrabarty. Le plus important: quels sont les rôles des conditions environnementales et de la pollution dans la transmission?
Les particules fines telles que la suie peuvent parcourir des distances incroyablement longues; les particules des incendies de forêt de l'année dernière en Californie ont atteint l'Europe continentale. Des gouttelettes chargées de virus pourraient-elles faire du stop sur un peu de suie et parcourir ces vastes distances?
Et bien qu'il existe des modèles qui suggèrent comment l'humidité, la température, la pollution et autres affectent la taille et la durée de vie des gouttelettes, ils n'ont pas été validés expérimentalement - pas au point de croire qu'un minuscule capteur dans un wagon de train peut représenter avec précision le sien. risque d'exposition.
Les expériences de Chakrabarty commenceront par répondre à des questions sur des échantillons de gouttelettes en aérosol de SRAS-CoV-2 inactivé, qui seront fournies par le NIH et Jacoo Boon, PhD, professeur agrégé de médecine.
Avec l'étudiante diplômée Esther Monroe, les chercheurs ont développé une chambre rotative environnementale qui ressemble à un panier de torréfacteur rotatif à l'ancienne.
À l'intérieur, une gouttelette de virus dont la taille varie de quelques dizaines de nanomètres à quelques microns peut être suspendue, flottant dans la chambre pendant plusieurs heures.
Les chercheurs pourront ajuster certaines variables (température, humidité et exposition aux rayons UV) dans la chambre pour mieux comprendre comment ces particules en aérosol contenant des virus réagissent aux conditions changeantes, ainsi que comment cela impacte la détection par le biocapteur.
En fin de compte, ils pourront expliquer comment ces variables affectent la capacité d'un capteur à détecter les particules.
Une fois qu'ils ont une meilleure compréhension de la façon dont les gouttelettes chargées de SRAS-CoV-2 sont affectées par ces variables dans un laboratoire artificiel, l'air chargé de particules fines, également connu sous le nom de PM2.5.
L'air pollué sera introduit dans la chambre rotative environnementale avec des gouttelettes virales pour une enquête détaillée.
Dans cette phase, l'expertise de Chakrabarty est essentielle: dans son laboratoire, il peut produire différents polluants PM2.5 - de la suie et des matières organiques comme celles des incendies de forêt en Californie ou d'une centrale électrique au charbon.
«Nous voulons savoir ce qui se passe lorsque cette matière particulaire fine se trouve dans l'air ambiant», a-t-il déclaré. «Le Covid-19 peut-il survivre sur leurs surfaces puis être inhalé?»
Ces questions doivent être abordées avant de déployer une version du biocapteur de Cirrito, modifiée pour détecter le SARS-CoV-2.
Une meilleure compréhension du comportement de ces particules d'aérosol aidera les chercheurs à déterminer si le capteur capte tout ce qu'il devrait - que ce soit par temps clair et calme dans un environnement rural ou dans une ville en proie à la pollution de l'air.
Si tout se passe bien, la pandémie de COVID-19 se terminera bientôt, mais ce n'est qu'une question de temps jusqu'à ce que le prochain dangereux virus aéroporté émerge.
Les dispositifs pourraient être mis à jour pour surveiller d'autres menaces en remplaçant l'anticorps SARS-CoV-2 par un anticorps spécifique à un autre virus, ont déclaré les chercheurs, comme une souche épidémique de grippe ou le prochain coronavirus.
«Tant que les gens se rassemblent en groupes, les infections respiratoires contagieuses seront un problème», a déclaré Cirrito.
«Je n'ai jamais pensé à ce qui sort de ma bouche autant que je l'ai fait au cours de la dernière année.
La toux à l'épicerie vous fera gagner des regards étranges pendant longtemps.
Mais il existe des moyens d'atténuer les dangers, et je pense que des dispositifs comme ceux-ci pourraient contribuer grandement à contrôler la propagation de maladies virales comme le COVID-19 et donner aux gens la tranquillité d'esprit lorsqu'ils sont en grande foule.
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La source:
Site officiel de l'École de médecine de l'Université de Washington à Saint-Louis