Detektorji Covid-19 v zraku, rešitev za ponovna odpiranja? Po vsem svetu, vključno z Italijo, je na tej stopnji glavno vprašanje ponovno odprtje javnih mest in podjetij. Raziskovalci z univerze Washington pripravljajo na tem področju zelo uporabno orodje, in sicer detektorje kapljic s Covid-19 v zraku

Seveda, če se izkažejo za zanesljive in hitre, bi to lahko resnično spremenilo: saniranje rešilec ali pa bi lahko zdravniško operacijo opravili samo iz enega razloga (odkrivanje Covid-19 v zraku), kar bi veljalo za številna druga področja življenja.

Bi lahko biosenzor, ki so ga pred leti razvili za Alzheimerjevo bolezen, pretvorili v zračni detektor virusa, ki povzroča COVID-19?

Biosenzor je bil zasnovan za merjenje Alzheimerjeve beljakovine v možganih, vendar ni nobenega razloga, da ga ni bilo mogoče preusmeriti v zaznavanje virusnih delcev v zraku, so menili. Cirrito in Yuede sta zaposlila strokovnjaka za aerosole, dr. Rajana Chakrabartyja, izrednega profesorja za področje energetike, okolja in kemijskega inženirstva na univerzitetni šoli za tehniko McKelvey, da bi pripomogla k hitremu odkrivanju virusa SARS-CoV-2 v zraku, ki povzroča COVID- 19.

Zdaj ima ekipa s pomočjo 900,000 USD nepovratnih sredstev Nacionalnega inštituta za zlorabo alkohola in alkoholizem Nacionalnega inštituta za zdravje (NIH) v izdelavi dve napravi.

Eden je aerosolni detektor, namenjen nenehnemu spremljanju kakovosti zraka na velikih zbirališčih, kot so konferenčne dvorane, letališča in šole.

Drugi je alkotest, ki bi ga lahko uporabili za hitro merjenje zdravja ljudi, ki vstopajo na delovna mesta ali druga poldruga območja, podobno kot se v medicinskem kampusu univerze Washington že uporabljajo termični detektorji za vročino.

Covid-19 in difuzija v zraku: raziskovalci z univerze Washington

"Recimo, da se ta aerosolni detektor sproži v veliki množici ljudi," je dejal Cirrito, glavni preiskovalec sodelovanja.

»Sobo lahko takoj počistite, tako da ljudje ne preživijo veliko časa v sobi z nekom, ki je okužen in morda nalezljiv, in to sobo označite za boljše čiščenje ali razkuževanje.

To bi lahko zmanjšalo verjetnost, da se zgodi dogodek s prekomerno govorico. In alkotester - vdihnete vanj, sproti dobite odčitke, če ste jasni, nadaljujete in če niste, vas napotijo ​​na nadaljnje testiranje. «

Biosenzor je bil prvotno zasnovan za odkrivanje sprememb v ravni amiloida beta Alzheimerjeve beljakovine.

Za pretvorbo amiloidnega biosenzorja v detektor koronavirusa so raziskovalci zamenjali protitelo, ki prepozna amiloid, za nanotelo - protitelo iz lam -, ki prepozna protein iz virusa SARS-CoV-2.

Nanotelo so razvili v NIH v laboratoriju dr. Davida Brodyja, nekdanjega člana fakultete na oddelku za nevrologijo na Medicinski fakulteti.

Ko je biosenzor preoblikovan tako, da zazna SARS-CoV-2, ga bo treba preizkusiti kot senzor v zraku. Toda tu je težava: ni veliko znanega o tem, kako virusno obremenjene kapljice, ki se širijo s kašljanjem, kihanjem ali celo dihanjem, potujejo po zraku, zato raziskovalci ne bodo mogli potrditi odčitkov senzorja.

"Veliko je neodgovorjenih vprašanj," je dejal Chakrabarty. Glavno med njimi: kakšna je vloga okoljskih razmer in onesnaževanja pri prenosu?

Drobne delce, kot je saja, lahko potujejo neverjetno velike razdalje; delci lanskih požarov v Kaliforniji so prišli celo do celinske Evrope. Bi se lahko z virusom obremenjene kapljice pripeljale do kopeli saj in prepotovale te velike razdalje?

Čeprav obstajajo modeli, ki nakazujejo, kako vlaga, temperatura, onesnaževanje in podobno vplivajo na velikost in življenjsko dobo kapljic, niso bili eksperimentalno potrjeni - ne do te mere, da bi bili prepričani, da majhen senzor v vlaku lahko natančno prikaže tveganje izpostavljenosti.

Chakrabartyjevi poskusi se bodo začeli z odgovori na vprašanja o vzorcih aerosoliziranih kapljic inaktiviranega SARS-CoV-2, ki jih bosta zagotovila NIH in dr. Jacoo Boon, izredni profesor medicine.

S podiplomsko študentko Esther Monroe so raziskovalci razvili okoljsko vrtljivo komoro, ki spominja na vrtečo se košaro za praženje kave v stari šoli.

V notranjosti je možno suspendirati kapljico virusa velikosti od nekaj deset nanometrov do nekaj mikronov, ki plava v komori do nekaj ur.

Raziskovalci bodo lahko prilagodili določene spremenljivke (temperaturo, vlažnost in izpostavljenost UV-svetlobi) v komori, da bodo bolje razumeli, kako se ti aerosolizirani delci z virusom odzivajo na spreminjajoče se pogoje in kako to vpliva na zaznavanje s strani biosenzorja.

Na koncu bodo lahko obvestili, kako te spremenljivke vplivajo na sposobnost senzorja za zaznavanje delcev.

Ko bolje razumejo, kako te spremenljivke vplivajo na kapljice, naložene na SARS-CoV-2, v izmišljenem laboratorijskem okolju, pride zrak, napolnjen s finimi trdnimi delci, znanimi tudi kot PM2.5.

Onesnažen zrak bo s podrobnimi preiskavami vnesen v okoljsko vrtljivo komoro z virusnimi kapljicami.

V tej fazi je ključno strokovno znanje Chakrabartyja: v svojem laboratoriju lahko proizvaja različna onesnaževala PM2.5 - saje in organske snovi, kot so tiste iz kalifornijskih požarov ali iz elektrarne na premog.

"Zanima nas, kaj se zgodi, ko so te drobne delce v zunanjem zraku," je dejal. "Ali lahko Covid-19 preživi na svojih površinah in ga nato vdihne?"

Ta vprašanja je treba obravnavati pred uvedbo različice biosenzorja Cirrito, spremenjene za odkrivanje SARS-CoV-2.

Boljše razumevanje tega, kako se ti aerosolni delci obnašajo, bo raziskovalcem pomagalo ugotoviti, ali senzor zajema vse, kar bi moral - bodisi v jasnem, mirnem dnevu na podeželju ali v mestu, ki ga pesti onesnaženje zraka.

Če bo vse v redu, se bo pandemija COVID-19 kmalu končala, vendar je le vprašanje časa, kdaj se bo pojavil naslednji nevarni virus v zraku.

Naprave bi lahko posodobili za spremljanje drugih groženj z nadomestitvijo protiteles SARS-CoV-2 z enim, specifičnim za drug virus, so povedali raziskovalci, na primer epidemični sev gripe ali naslednji koronavirus.

"Dokler se ljudje zbirajo v skupinah, bodo nalezljive okužbe dihal problem," je dejal Cirrito.

»Nikoli nisem razmišljal o tem, kaj mi pride iz ust, kot v zadnjem letu.

S kašljanjem v trgovini boste še dolgo zaslužili čuden videz.

Ampak obstajajo načini za ublažitev nevarnosti in mislim, da bi lahko takšne naprave daleč prispevale k nadzoru širjenja virusnih bolezni, kot je COVID-19, in ljudem omogočile mir v veliki množici. "

Preberite tudi:

Diagnoza Alzheimerjeve bolezni, študija raziskovalcev na univerzi v Washingtonu o beljakovinah MTB Tau v cerebrospinalni tekočini

Študija kaže, da okužba s COVID-19 v preteklosti mladih v celoti ne ščiti pred ponovno okužbo

vir:

Uradna spletna stran Medicinske fakultete Univerze v Washingtonu St.