Detektory Covid-19 vo vzduchu, riešenie pre opätovné otvorenie? Po celom svete vrátane Talianska je v tejto fáze veľkým problémom znovuotvorenie verejných miest a podnikov. Vedci z Washingtonskej univerzity pripravujú v tejto oblasti veľmi užitočný nástroj, a to detektory kvapiek s Covid-19 vo vzduchu

Samozrejme, ak sa preukážu ako spoľahlivé a rýchle, mohlo by to skutočne zmeniť veci: sanitáciu a ambulancie alebo lekársku ordináciu bolo možné vykonať iba z jedného dôvodu (detekcia Covid-19 vo vzduchu), a to by platilo pre mnoho ďalších oblastí života.

Dá sa biosenzor, ktorý vyvinuli pred rokmi na Alzheimerovu chorobu, premeniť na vzdušný detektor vírusu, ktorý spôsobuje COVID-19?

Biosenzor bol navrhnutý na meranie Alzheimerovej bielkoviny v mozgu, neexistoval však dôvod, prečo by nebolo možné opätovne použiť detekciu vírusových častíc vo vzduchu. Cirrito a Yuede prijali experta na aerosóly Rajana Chakrabartyho, PhD, docenta energetického, environmentálneho a chemického inžinierstva na McKelvey School of Engineering na univerzite, aby im pomohol navrhnúť spôsob rýchleho vyšetrenia vzdušného SARS-CoV-2, vírusu, ktorý spôsobuje COVID- 19.

Teraz má tím s pomocou grantu 900,000 XNUMX dolárov od Národného ústavu pre zneužívanie alkoholu a alkoholizmus pri Národných inštitútoch zdravia (NIH) dve zariadenia.

Jedným z nich je aerosólový detektor určený na nepretržité sledovanie kvality ovzdušia na veľkých zhromažďovacích miestach, ako sú konferenčné sály, letiská a školy.

Druhým je dychový analyzátor, ktorým by sa dalo rýchlo zmerať zdravie ľudí prichádzajúcich na pracoviská alebo do iných poloverejných priestorov, podobne ako sa v lekárskom areáli Washington University Medical Medical už používajú tepelné detektory horúčky.

Covid-19 a vzdušná difúzia: vedci z Washingtonskej univerzity

"Povedzme, že tento aerosólový detektor odštartuje vo veľkom dave ľudí," uviedol Cirrito, hlavný vyšetrovateľ spolupráce.

"Miestnosť by ste mohli okamžite vyčistiť, aby ľudia netrávili v miestnosti značné množstvo času s niekým, kto je infikovaný a možno nákazlivý, a označte túto miestnosť vylepšeným čistením alebo dezinfekciou."

To by mohlo znížiť pravdepodobnosť udalosti superpohonu. A dýchací prístroj - dýchate doň, získate čítanie v reálnom čase, ak máte pravdu, pokračujete a ak nie ste, budete odkázaní na ďalšie testovanie. “

Biosenzor bol pôvodne navrhnutý na detekciu zmien hladín Alzheimerovej bielkoviny amyloidu beta.

Na premenu biosenzora amyloidu na detektor koronavírusu vedci vymenili protilátku, ktorá rozpoznáva amyloid, za nanoprotilátku - protilátku z lamy -, ktorá rozpoznáva proteín z vírusu SARS-CoV-2.

Nanoprotilátka bola vyvinutá na NIH v laboratóriu MUDr. Davida Brodyho, bývalého člena fakulty na Neurologickej klinike Lekárskej fakulty.

Po prepracovaní biosenzora tak, aby detekoval SARS-CoV-2, bude potrebné ho otestovať ako vzdušný senzor. Ale je tu problém: Nie je veľa známe o tom, ako vírusom nabité kvapôčky - šíriace sa kašľom, kýchaním alebo dokonca dýchaním - cestujú vzduchom, takže vedci nebudú mať spôsob, ako overiť hodnoty senzora.

"Existuje veľa nezodpovedaných otázok," povedal Chakrabarty. Hlavné z nich: aké sú úlohy podmienok prostredia a znečistenia pri prenose?

Jemné častice, ako sú sadze, môžu cestovať neuveriteľne dlhé vzdialenosti; častice z minuloročných požiarov v Kalifornii sa dostali až do kontinentálnej Európy. Mohli by kvapky nabité vírusom zajazdiť na troche sadzí a prekonať tieto obrovské vzdialenosti?

A hoci existujú modely, ktoré naznačujú, ako vlhkosť, teplota, znečistenie a podobne ovplyvňujú veľkosť a životnosť kvapôčok, neboli experimentálne overené - nie do takej miery, aby mali istotu, že malý snímač vo vagóne dokáže presne vykresliť riziko expozície.

Chakrabartyho experimenty začnú odpovedaním na otázky týkajúce sa vzoriek aerosólových kvapôčok inaktivovaného SARS-CoV-2, ktoré poskytne NIH a Jacoo Boon, PhD, docent medicíny.

S postgraduálnou študentkou Esther Monroe vyvinuli vedci rotačnú komoru pre životné prostredie, ktorá pripomína rotačný košík na praženie kávy zo starej školy.

Vo vnútri môžu byť suspendované vírusové kvapky s veľkosťou od niekoľkých desiatok nanometrov do niekoľkých mikrónov, ktoré plávajú v komore až niekoľko hodín.

Vedci budú schopní upraviť určité premenné (teplota, vlhkosť a vystavenie UV žiareniu) v komore, aby lepšie pochopili, ako tieto aerosolizované častice s vírusom reagujú na meniace sa podmienky, a tiež to, ako ovplyvňuje detekciu biosenzorom.

Nakoniec budú schopní informovať, ako tieto premenné ovplyvňujú schopnosť snímača detegovať častice.

Len čo lepšie pochopia, ako na tieto kvapky ovplyvňujú kvapôčky s obsahom SARS-CoV-2 tieto premenné v umelom, laboratórnom prostredí, prichádza vzduch s jemnými časticami, známy tiež ako PM2.5.

Znečistený vzduch sa zavedie do rotačnej komory s vírusovými kvapôčkami na podrobné preskúmanie.

V tejto fáze je kľúčová odbornosť Chakrabartyho: Vo svojej laboratóriu môže produkovať rôzne znečisťujúce látky PM2.5 - sadze a organické látky, ako napríklad kalifornské požiare alebo uhoľné elektrárne.

"Chceme vedieť, čo sa stane, keď sa tieto jemné častice vyskytnú v okolitom vzduchu," uviedol. "Môžu Covid-19 prežiť na svojich povrchoch a potom ich inhalovať?"

Tieto otázky je potrebné vyriešiť pred zavedením verzie biosenzora Cirrito, ktorá je upravená tak, aby detekovala SARS-CoV-2.

Lepšie pochopenie toho, ako sa tieto aerosólové častice chovajú, pomôže vedcom určiť, či senzor zachytáva všetko, čo by mal - či už za jasného, ​​tichého dňa na vidieku, alebo v meste postihnutom znečistením ovzdušia.

Ak všetko dobre dopadne, pandémia COVID-19 sa čoskoro skončí, je však len otázkou času, kedy sa objaví ďalší nebezpečný vírus šíriaci sa vzduchom.

Vedci tvrdia, že zariadenia môžu byť aktualizované tak, aby monitorovali ďalšie hrozby nahradením protilátky SARS-CoV-2 protilátkou špecifickou pre iný vírus, ako je napríklad epidemický kmeň chrípky alebo ďalší koronavírus.

"Pokiaľ sa ľudia budú zhromažďovať v skupinách, budú nákazlivé infekcie dýchacích ciest problémom," uviedol Cirrito.

"Nikdy som nerozmýšľal nad tým, čo mi vychádza z úst, tak ako za posledný rok."

Kašeľ v potravinách vám na dlho prinesie čudné pohľady.

Existujú však spôsoby, ako zmierniť nebezpečenstvo, a myslím si, že také zariadenia by mohli prejsť dlhou cestou k riadeniu šírenia vírusových chorôb, ako je COVID-19, a poskytnúť ľuďom pokoj, keď sú vo veľkých davoch. “

Prečítajte si tiež:

Diagnóza Alzheimerovej choroby, štúdia výskumných pracovníkov na Washingtonskej univerzite o proteíne MTBR Tau v cerebrospinálnej tekutine

Minulá infekcia COVID-19 úplne nechráni mladých ľudí pred reinfekciou, ukazujú štúdie

zdroj:

Oficiálna webová stránka lekárskej fakulty Washingtonskej univerzity v St. Louis