Συνδυάζοντας τις πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία δειγματοληψίας αερολυμάτων και μια υπερευαίσθητη τεχνική βιοανίχνευσης, ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις δημιούργησαν ένα μόνιτορ που
μπορεί σε πραγματικό χρόνο να ανιχνεύσει οποιαδήποτε από τις παραλλαγές του ιού SARS-CoV-2 σε ένα δωμάτιο μέσα σε περίπου 5 λεπτά, σύμφωνα με μια μελέτη στο Nature Communications.
Η εργασία βασίζεται στην προηγούμενη κατασκευή από μια διεπιστημονική ομάδα ενός βιοαισθητήρα μικρο-ανοσοηλεκτροδίου (MIE) που ανιχνεύει το βήτα αμυλοειδές ως βιοδείκτη για τη νόσο του Αλτσχάιμερ. Οι ερευνητές αντάλλαξαν το αντίσωμα που αναγνωρίζει το βήτα αμυλοειδές με ένα νανοσώμα από το μηρυκαστικό λάμα που αναγνωρίζει την πρωτεΐνη ακίδας του ιού SARS-CoV-2.
Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία υγρού κυκλώνα, ο βιοαισθητήρας επιτρέπει στα δείγματα αέρα να αναμιγνύονται με υψηλές ταχύτητες δημιουργώντας μια επιφανειακή δίνη που παγιδεύει τα αερολύματα του ιού. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στον βιοαισθητήρα να ανιχνεύει σωματίδια ιού στα συλλεγμένα υγρά.
«Η υψηλή ανάκτηση του ιού από τον υγρό κυκλώνα μπορεί να αποδοθεί στον εξαιρετικά υψηλό ρυθμό ροής του, που του επιτρέπει να δειγματίζει μεγαλύτερο όγκο αέρα σε μια συλλογή δειγμάτων μέσα σε 5 λεπτά, συγκριτικά με τους εμπορικά διαθέσιμους δειγματολήπτες», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Rajan Chakrabarty σε σχετικό δελτίο τύπου, ο οποίος ηγείται του Εργαστηρίου Σύνθετων Συστημάτων Αεροζόλ στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον.
Οι ερευνητές δοκίμασαν τον βιοαισθητήρα στα υπνοδωμάτια δύο ατόμων που είχαν πρόσφατα βρεθεί θετικά στον COVID-10 και ανίχνευσαν σε επτά δείγματα αέρα τα σωματίδια του ιού.
Η συσκευή είναι συμπαγής, έχει πλάτος 12 ίντσες και ύψος 10 ίντσες και έχει ρυθμό ροής 1.000 λίτρων ανά λεπτό. Οι συγγραφείς της μελέτης δήλωσαν ότι η συσκευή θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε σχολεία, νοσοκομεία και δημόσιους χώρους για τον εντοπισμό του SARS-CoV-2, καθώς και άλλων αερομεταφερόμενων ιών, συμπεριλαμβανομένων του RSV και της γρίπης. Ο δειγματολήπτης ανάβει όταν ανιχνεύεται ιός, ειδοποιώντας τους χειριστές του να αυξήσουν τη ροή του αέρα ή να ανοίξουν τα παράθυρα στο δωμάτιο.
«Εάν βρίσκεστε σε ένα δωμάτιο με 100 άτομα, δεν θα θέλατε να μάθετε πέντε ημέρες αργότερα εάν αρρωτήσατε ή όχι. Η ιδέα με αυτήν τη συσκευή είναι ότι μπορείτε να γνωρίζετε ουσιαστικά σε πραγματικό χρόνο ή κάθε 5 λεπτά, εάν υπάρχει ζωντανός ιός μέσα στον χώρο όπου βρίσκεστε», είπε ο συν-συγγραφέας John Cirrito.
“Ξεκινάμε με τον SARS-CoV-2, αλλά υπάρχουν σχέδια για τη μέτρηση επίσης της γρίπης, του RSV, του ρινοϊού και άλλων κορυφαίων παθογόνων που μολύνουν συνήθως τους ανθρώπους”, δήλωσε ο Cirrito.
“Σε ένα νοσοκομειακό περιβάλλον, το μόνιτορ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του σταφυλόκοκκου ή του στρεπτόκοκκου, που προκαλούν κάθε είδους επιπλοκές στους ασθενείς. Αυτό θα μπορούσε πραγματικά να έχει σημαντικό αντίκτυπο στην υγεία των ανθρώπων”. Η ομάδα εργάζεται τώρα για την εμπορική διάθεση του οργάνου παρακολούθησης της ποιότητας του αέρα.
