A SARS-CoV-2 gyors kimutatása a levegőben: Áttörés
Az eszköz áttekintése
A kutatók egy úttörő eszközt fejlesztettek ki, amely képes gyorsan kimutatni a COVID-19-et okozó SARS-CoV-2 vírust a levegőben, öt percen belül. Ennek a bizonyítékon alapuló detektornak megvan a lehetősége arra, hogy forradalmasítsa a levegőben terjedő vírusok nyilvános helyszíneken történő ellenőrzésének és kezelésének módját.
Az eszközt, amelyet nedves ciklon aeroszol mintavevőnek neveznek, egy egyedi kialakítás jellemzi, amelyet egy korábbi, az Alzheimer-kórban szenvedő betegek agyában lévő fehérje kimutatására használt eszköz inspirált. 1000 liter percenkénti sebességgel szívja be a levegőt, ciklonként örvénylik, hogy a vírusrészecskéket egy folyékony oldatban csapdába ejtse.
Kimutatási mechanizmus
Öt perc elteltével egy olyan bioszenzor, amely egy, nanorészecskékhez – lámákból származó immunrendszeri fehérjékhez – kapcsolt elektródból áll, az oldat elemzésére szolgál. Ezeknek a nanorészecskéknek figyelemre méltó affinitásuk van a koronavírusok spike-fehérjéihez, ami lehetővé teszi számukra a vírus jelenlétének kimutatását.
Ezt követően elektromos áramot vezetnek át az érzékelőn, amelynek hatására a spike-fehérjék elveszítik az elektronokat. Amikor egy második érzékelő észleli ezt a változást, az eszköz megerősíti a SARS-CoV-2 jelenlétét.
Pontosság és alkalmazások
A Nature Communications folyóiratban megjelent tanulmányban a kutatók kimutatták, hogy az eszköz 77-83 százalékos pontossággal képes kimutatni a koronavírus bármely változatát a levegőben. Sikeresen kimutatta a vírust két COVID-pozitív beteg lakásában is, mindössze öt percen belül.
Az eszköznek széles körű alkalmazási területe lehet az egészségügyi és közegészségügyi ellátásban. Felhasználható a vírus kórházakban, bevásárlóközpontokban, repülőtereken és más nyilvános helyeken történő szkennelésére, hozzájárulva a nagy kockázatú területek azonosításához és a fertőzés elleni védekezési intézkedések meghozatalához.
Költség és jövőbeli kilátások
A készüléknek egy laboratóriumban történő megépítésének jelenlegi költsége 1400-1900 dollár közé becsülhető. A kutatók azonban úgy vélik, hogy további fejlesztésekkel a mikrohullámú sütő méretű detektor más levegőben terjedő vírusok szkennelésére is alkalmassá tehető.
A csapat jelenleg a rádiófrekvenciás tartományú (RF) azonosítás, az RSV és más kórokozók kimutatásának lehetőségét kutatja ugyanazzal a technológiával. Úgy vélik, hogy ennek az eszköznek megvan a lehetősége arra, hogy forradalmasítsa a levegőben terjedő vírusok ellenőrzésének és kezelésének módját, hozzájárulva a jobb közegészségügyi eredményekhez.
További jellemzők és előnyök:
- Az eszközt hordozhatóságra és könnyű használatra tervezték, lehetővé téve a gyors telepítést különböző helyszíneken.
- Valós idejű észlelést biztosít, kiküszöbölve az időigényes PCR-vizsgálatok szükségességét.
- A nanorészecske alapú érzékelő rendkívül érzékeny és specifikus, lehetővé téve a vírus pontos azonosítását.
- A ciklonhoz hasonló részecskepálya biztosítja a vírusrészecskék levegőből történő hatékony befogását.
- Az eszköz alacsony költsége lehetővé teszi a széles körű megvalósítást nyilvános helyszíneken.