“На данный момент нет ничего, что говорило бы нам о том, насколько безопасно помещение”, — сказал доктор Джон Циррито, профессор неврологии медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе (WUSTL) и соавтор исследования. “Если вы находитесь в комнате со 100 людьми, вам не захочется через пять дней узнавать, могли вы заболеть или нет. Идея этого устройства заключается в том, что вы можете узнавать практически в режиме реального времени или каждые 5 минут, есть ли живой вирус”.
Это исследование основано на предыдущем исследовании с использованием биосенсора, предназначенного для обнаружения биомаркера болезни Альцгеймера, который затем был модифицирован для обнаружения белка-шипа SARS-CoV-2 для этого исследования. Исследователи использовали так называемую технологию мокрого циклона для объединения биосенсора с пробоотборником воздуха, в котором использовалась электрохимия для обнаружения вирусных аэрозолей, одним из которых является Covid-19.
“Проблема с воздушно-капельными аэрозольными детекторами заключается в том, что уровень вируса в воздухе помещений настолько разрежен, что даже приближается к пределу обнаружения полимеразной цепной реакцией (ПЦР) и подобен поиску иголки в стоге сена”, — сказал доктор Раджан Чакрабарти, который является адъюнкт-профессором Harold D. Jolley Development в инженерной школе WUSTL McKelvey и соавтором исследования. “Высокое выделение вируса влажным циклоном можно объяснить его чрезвычайно высокой скоростью потока, что позволяет ему отбирать больший объем воздуха в течение 5 минут по сравнению с имеющимися в продаже пробоотборниками”.
Чтобы протестировать свой новый биосенсор для отбора проб воздуха, исследователи взяли пробы воздуха из квартир двух Covid-позитивных пациентов и из контрольной комнаты, свободной от вирусов. Результаты показали, что устройство успешно обнаружило РНК Covid-19, ничего не обнаружив в диспетчерской. Затем команда провела лабораторные эксперименты и обнаружила, что устройство может обнаруживать вирусные аэрозоли в образцах, взятых всего за несколько минут.
“Мы начинаем с SARS-CoV-2, но планируется также измерять грипп, RSV, риновирус и другие основные патогены, которые обычно заражают людей”, — сказал доктор Циррито. “В условиях больницы монитор можно использовать для определения стафилококковой инфекции или стрептококковой инфекции, которые вызывают всевозможные осложнения у пациентов. Это действительно может оказать серьезное влияние на здоровье людей”.
Команда проводит необходимые шаги для разработки устройства для коммерческого использования.