Covid-19 및 재개, Washington University 연구원은 공중에서 SARS-CoV-2 탐지기를 설계하고 있습니다.
공중에서 코로나 19 감지기, 재개를위한 해결책? 이탈리아를 포함한 전 세계에서이 단계에서 가장 큰 문제는 공공 장소와 기업의 재개입니다. 워싱턴 대학의 연구원들은이 분야에서 매우 유용한 도구, 즉 공중에 코로나 19가있는 물방울 탐지기를 준비하고 있습니다.
물론, 신뢰할 수 있고 빠르다는 것이 증명된다면 이것은 정말로 상황을 바꿀 수 있습니다. 구급차 또는 의사의 수술은 한 가지 이유 (공중에서 Covid-19가 감지 됨)로만 이루어질 수 있으며, 이는 다른 많은 삶의 영역에 적용될 것입니다.
그들이 수년 전에 알츠하이머 병을 위해 개발 한 바이오 센서가 COVID-19를 유발하는 바이러스의 공중 탐지기로 변환 될 수 있습니까?
바이오 센서는 뇌의 알츠하이머 단백질을 측정하도록 설계되었지만 대신 공기 중의 바이러스 입자를 감지하는 용도로 변경할 수없는 이유가 없다고 그들은 생각했습니다. Cirrito와 Yuede는 COVID-를 유발하는 바이러스 인 공기 중 SARS-CoV-2를 빠르게 검사하는 방법을 설계하는 데 도움을주기 위해 대학의 McKelvey School of Engineering의 에너지, 환경 및 화학 공학 부교수 인 에어로졸 전문가 Rajan Chakrabarty 박사를 영입했습니다. 19.
이제 국립 보건원 (NIH)의 알코올 남용 및 알코올 중독 연구소 (National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism of the National Institutes of Health, NIH)로부터 $ 900,000의 보조금을 받아 팀은 두 가지 장치를 작업 중입니다.
하나는 회의장, 공항 및 학교와 같은 대규모 모임 장소에서 대기 질을 지속적으로 모니터링하도록 설계된 에어로졸 감지기입니다.
다른 하나는 열에 대한 열 감지기가 이미 워싱턴 대학 의료 캠퍼스에서 사용되고있는 것처럼 직장이나 기타 준 공공 구역에 들어오는 사람들의 건강을 빠르게 측정하는 데 사용할 수있는 음주 측정기입니다.
Covid-19 및 공중 확산 : 워싱턴 대학 연구원
“이 에어로졸 감지기가 많은 사람들에게 터진다 고 가정 해 봅시다.”협력의 수석 조사자 인 Cirrito가 말했습니다.
“즉시 방을 비워 사람들이 감염되고 전염 가능성이있는 사람과 방에서 많은 시간을 보내지 않도록하고 그 방을 청소 또는 소독을 강화하도록 표시 할 수 있습니다.
이렇게하면 슈퍼 확산 이벤트가 발생할 가능성을 줄일 수 있습니다. 그리고 음주 측정기는 숨을들이 마시고 실시간으로 판독 값을 얻습니다. 확실하다면 계속 진행하고 그렇지 않으면 추가 테스트를 위해 의뢰를받습니다.”
바이오 센서는 원래 알츠하이머 단백질 아밀로이드 베타 수준의 변화를 감지하도록 설계되었습니다.
아밀로이드 바이오 센서를 코로나 바이러스 검출기로 전환하기 위해 연구원들은 아밀로이드를 인식하는 항체를 SARS-CoV-2 바이러스의 단백질을 인식하는 나노 바디 (라마의 항체)로 교체했습니다.
나노 바디는 NIH에서 의학부 신경학과 교수였던 David Brody 박사의 실험실에서 개발되었습니다.
바이오 센서가 SARS-CoV-2를 감지하도록 재 설계되면 공기 중 센서로 테스트해야합니다. 그러나 문제가 있습니다. 기침, 재채기 또는 호흡에 의해 퍼지는 바이러스가있는 물방울이 어떻게 공기를 통해 이동하는지에 대해서는 알려진 바가 많지 않으므로 연구원은 센서의 판독 값을 검증 할 방법이 없습니다.
Chakrabarty는“답변되지 않은 많은 질문이 있습니다. 그들 중 최고 : 환경 조건과 오염의 역할은 무엇입니까?
그을음과 같은 미세 입자 물질은 엄청나게 먼 거리를 이동할 수 있습니다. 캘리포니아에서 작년 산불로 인한 입자로 인해 유럽 대륙까지 퍼졌습니다. 바이러스가 가득한 물방울이 약간의 그을음을 타고이 먼 거리를 이동할 수 있습니까?
습도, 온도, 오염 등이 물방울의 크기와 수명에 미치는 영향을 제안하는 모델이 있지만 실험적으로 검증되지 않았습니다. 기차 차량의 작은 센서가 자신의 물방울을 정확하게 묘사 할 수 있다는 확신을 가질 수는 없습니다. 노출 위험.
Chakrabarty의 실험은 NIH와 의학 부교수 인 Jacoo Boon 박사가 제공 할 불 활성화 된 SARS-CoV-2의 에어로졸 액적 샘플에 대한 질문에 답하는 것으로 시작됩니다.
대학원생 인 Esther Monroe와 함께 연구원들은 구식 회전 커피 로스터 바구니와 유사한 환경 회전 챔버를 개발했습니다.
내부에는 수십 나노 미터에서 수 미크론에 이르는 크기의 바이러스 방울을 매달아 최대 몇 시간 동안 챔버에 떠 다닐 수 있습니다.
연구원은 챔버의 특정 변수 (온도, 습도 및 UV 광선 노출)를 조정하여 바이러스가있는 이러한 에어로졸 입자가 변화하는 조건에 어떻게 반응하는지, 그리고 그것이 바이오 센서의 감지에 어떻게 영향을 미치는지 더 잘 이해할 수 있습니다.
궁극적으로, 그들은 이러한 변수가 입자를 감지하는 센서의 능력에 어떤 영향을 미치는지 알릴 수 있습니다.
SARS-CoV-2가 함유 된 물방울이 인위적인 실험실 환경에서 이러한 변수에 의해 어떻게 영향을 받는지 더 잘 이해하면 PM2.5라고도 알려진 미세 입자 물질로 가득 찬 공기가 유입됩니다.
오염 된 공기는 자세한 조사를 위해 바이러스 방울과 함께 환경 회전 챔버로 유입됩니다.
이 단계에서 Chakrabarty의 전문 지식이 핵심입니다. 그의 실험실에서 그는 캘리포니아 산불이나 석탄 발전소에서 나온 것과 같은 그을음과 유기물 등 다양한 PM2.5 오염 물질을 생산할 수 있습니다.
“우리는이 미세한 입자상 물질이 주변 공기에서 발견 될 때 어떤 일이 발생하는지 알고 싶습니다.”라고 그는 말했습니다. "Covid-19가 표면에서 생존 한 다음 흡입 될 수 있습니까?"
이러한 질문은 SARS-CoV-2를 감지하도록 수정 된 Cirrito의 바이오 센서 버전을 출시하기 전에 해결해야합니다.
이러한 에어로졸 입자의 작동 방식을 더 잘 이해하면 연구원이 센서가 맑고 조용한 시골 환경의 날이든 대기 오염으로 시달리는 도시이든 센서가 모든 것을 감지하는지 판단하는 데 도움이 될 것입니다.
모든 것이 잘되면 COVID-19 대유행은 곧 끝날 것이지만 다음 위험한 공중 바이러스가 나타날 때까지는 시간 문제입니다.
이 장치는 SARS-CoV-2 항체를 다른 바이러스에 특이적인 것으로 대체함으로써 다른 위협을 모니터링하도록 업데이트 될 수 있다고 연구원들은 전염병의 인플루엔자 또는 다음 코로나 바이러스와 같은 것으로 말했다.
"사람들이 그룹으로 모이는 한 전염성 호흡기 감염이 문제가 될 것입니다."Cirrito가 말했습니다.
“지난 XNUMX 년 동안 입에서 무엇이 나오는지 생각해 본 적이 없습니다.
식료품 점에서 기침을하면 오랫동안 이상해 보일 것입니다.
그러나 위험을 완화 할 수있는 방법이 있습니다. 이러한 장치는 COVID-19와 같은 바이러스 성 질병의 확산을 제어하는 데 큰 도움이 될 수 있고 군중이 많을 때 사람들에게 마음의 평화를 줄 수 있다고 생각합니다.”
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