Detectoarele Covid-19 în aer, soluția pentru redeschidere? În toată lumea, inclusiv Italia, marea problemă în această etapă este redeschiderea locurilor publice și a afacerilor. Cercetătorii de la Universitatea Washington pregătesc un instrument foarte util în acest domeniu, și anume detectoarele de picături cu Covid-19 în aer

Desigur, dacă se dovedesc fiabile și rapide, acest lucru ar putea schimba cu adevărat lucrurile: igienizarea unui ambulanţă sau operația unui medic ar putea fi făcută numai dintr-un singur motiv (detectarea Covid-19 în aer), iar acest lucru s-ar aplica multor alte domenii ale vieții.

Un biosenzor pe care l-au dezvoltat cu ani în urmă pentru boala Alzheimer ar putea fi transformat într-un detector aerian al virusului care provoacă COVID-19?

Biosenzorul a fost conceput pentru a măsura proteina Alzheimer din creier, dar nu a existat niciun motiv pentru care nu ar putea fi refăcut pentru a detecta în schimb particulele virale din aer, au crezut ei. Cirrito și Yuede au recrutat un expert în aerosoli Rajan Chakrabarty, dr., Profesor asociat de inginerie energetică, de mediu și chimică la Școala de Inginerie McKelvey a universității pentru a ajuta la proiectarea unei modalități de screening rapid pentru SARS-CoV-2 în aer, virusul care provoacă COVID- 19.

Acum, cu ajutorul unui grant de 900,000 de dolari de la Institutul Național pentru Abuzul de Alcool și Alcoolismul de la Institutele Naționale de Sănătate (NIH), echipa are două dispozitive în lucru.

Unul este un detector de aerosoli conceput pentru a monitoriza continuu calitatea aerului în locuri mari de adunare, cum ar fi săli de conferințe, aeroporturi și școli.

Celălalt este un aparat etilotest care ar putea fi utilizat pentru a măsura rapid starea de sănătate a persoanelor care intră la locul de muncă sau în alte zone semi-publice, la fel cum detectoarele termice pentru febră sunt deja utilizate pe campusul medical al Universității din Washington.

Covid-19 și difuzia aeriană: cercetători de la Universitatea Washington

„Să presupunem că acest detector de aerosoli se stinge într-o mulțime mare de oameni”, a spus Cirrito, investigatorul principal al colaborării.

„Ați putea curăța camera imediat, astfel încât oamenii să nu petreacă o cantitate semnificativă de timp într-o cameră cu cineva care este infectat și, eventual, contagios, și să marcați camera pentru o curățare sau dezinfectare îmbunătățită.

Acest lucru ar putea reduce probabilitatea de a avea un eveniment de supra-răspândire. Și aparatul etilotest - respirați în el, primiți o citire în timp real, dacă sunteți clar că continuați și dacă nu sunteți, veți fi îndrumați pentru teste ulterioare. ”

Biosenzorul a fost conceput inițial pentru a detecta modificările nivelurilor beta amiloid proteinei Alzheimer.

Pentru a converti biosenzorul amiloid într-un detector de coronavirus, cercetătorii au schimbat anticorpul care recunoaște amiloidul pentru un nanocorp - un anticorp din lamă - care recunoaște o proteină din virusul SARS-CoV-2.

Nanocorpul a fost dezvoltat la NIH în laboratorul lui David Brody, MD, dr., Fost membru al facultății din cadrul Departamentului de Neurologie al Școlii de Medicină.

Odată ce biosenzorul a fost reproiectat pentru a detecta SARS-CoV-2, va trebui testat ca senzor aerian. Dar există o problemă: nu se știu prea multe despre modul în care picăturile încărcate de virus - răspândite prin tuse, strănut sau chiar respirație - călătoresc prin aer, astfel încât cercetătorii nu vor avea o modalitate de a valida citirile senzorului.

"Există o mulțime de întrebări fără răspuns", a spus Chakrabarty. Șef printre ele: care sunt rolurile condițiilor de mediu și ale poluării în transmisie?

Particulele fine, precum funinginea, pot parcurge distanțe incredibil de mari; particule din incendiile de anul trecut din California au ajuns până în Europa continentală. Puteau picăturile încărcate de viruși să plece pe un pic de funingine și să parcurgă aceste mari distanțe?

Și, deși există modele care sugerează modul în care umiditatea, temperatura, poluarea și altele asemenea afectează dimensiunea și durata de viață a picăturilor, acestea nu au fost validate experimental - nu într-o anumită măsură pentru a avea încredere că un senzor mic dintr-un vagon poate descrie cu exactitate risc de expunere.

Experimentele lui Chakrabarty vor începe cu răspunsuri la întrebări despre eșantioane de picături aerosolizate de SARS-CoV-2 inactivat, care vor fi furnizate de NIH și Jacoo Boon, dr., Profesor asociat de medicină.

Cu studenta absolventă Esther Monroe, cercetătorii au dezvoltat o cameră rotativă de mediu care seamănă cu un coș rotitor de cafea rotativ din vechea școală.

În interior, o picătură de virus care variază de la câteva zeci de nanometri la câțiva microni poate fi suspendată, plutind în cameră timp de până la câteva ore.

Cercetătorii vor putea ajusta anumite variabile (temperatură, umiditate și expunere la lumina UV) în cameră pentru a înțelege mai bine modul în care reacționează aceste particule aerosolizate cu virus la condiții în schimbare, precum și modul în care impactul este detectarea biosenzorului.

În cele din urmă, vor putea informa cum aceste variabile afectează capacitatea unui senzor de a detecta particulele.

Odată ce au o mai bună înțelegere a modului în care picăturile încărcate cu SARS-CoV-2 sunt afectate de aceste variabile într-un cadru de laborator inventat, vine aerul încărcat cu particule fine, cunoscut și sub denumirea de PM2.5.

Aerul poluat va fi introdus în camera rotativă a mediului cu picături virale pentru investigare detaliată.

În această fază, expertiza lui Chakrabarty este esențială: în laboratorul său el poate produce diferiți poluanți PM2.5 - funingine și organice precum cele din incendiile din California sau dintr-o centrală cu cărbune.

„Vrem să știm ce se întâmplă atunci când această particulă fină se găsește în aerul ambiant”, a spus el. „Poate Covid-19 să supraviețuiască pe suprafața lor și apoi să fie inhalat?”

Aceste întrebări trebuie abordate înainte de lansarea unei versiuni a biosenzorului Cirrito, modificată pentru a detecta SARS-CoV-2.

O mai bună înțelegere a modului în care se comportă aceste particule de aerosoli îi va ajuta pe cercetători să stabilească dacă senzorul preia tot ceea ce ar trebui - fie într-o zi limpede, liniștită, într-un cadru rural, fie într-un oraș afectat de poluarea aerului.

Dacă totul merge bine, pandemia COVID-19 se va termina în curând, dar este doar o chestiune de timp până când va apărea următorul virus periculos în aer.

Dispozitivele ar putea fi actualizate pentru a monitoriza alte amenințări prin înlocuirea anticorpului SARS-CoV-2 cu unul specific unui alt virus, au spus cercetătorii, cum ar fi o tulpină epidemică de gripă sau următorul coronavirus.

Atata timp cat oamenii se aduna in grupuri, infectiile respiratorii contagioase vor fi o problema, a spus Cirrito.

„Nu m-am gândit niciodată la ceea ce iese din gură la fel de mult ca în ultimul an.

Tusea în magazinul alimentar vă va face să arătați ciudat mult timp.

Dar există modalități de a atenua pericolele și cred că astfel de dispozitive ar putea contribui mult la controlul răspândirii bolilor virale precum COVID-19 și ar oferi oamenilor liniște sufletească atunci când se află în mulțimi mari. ”

Citiți și:

Diagnosticul bolii Alzheimer, studiul cercetătorilor de la Universitatea din Washington privind proteina MTBR Tau în fluidul cefalorahidian

Infecția anterioară cu COVID-19 nu protejează pe deplin tinerii împotriva reinfecției, arată studiile

Sursa:

Site-ul oficial al Școlii de Medicină a Universității Washington St.