Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) kutatói szerint egy új elektrokémiai cella közel valós időben képes kimutatni a levegőben terjedő vírusokat, például a SARS-CoV-2-t. Az eszköz falra, mennyezetre vagy légcsatornába helyezhető, hogy figyelmeztesse az utasokat, ha a vírus nyomokban is jelen van.
A fertőző egyének azonosítására szolgáló mai rendszerek közé tartoznak a gyors antigéntesztek, a szerológiai tesztek és a reverz transzkripciós polimeráz láncreakción (PCR) alapuló tesztek. Bár hatékonyak és eredményesek, ezek a rendszerek nem kompatibilisek a levegőben történő mintavétellel, amelyet széles körben a jövőbeli világjárványok elleni védekezés fontos eszközének tartanak.
Az egyik technológia, amely ebben az összefüggésben ígéretesnek mutatkozik, a benyomott molekulaszerkezetek. Ezek a struktúrák reagálnak olyan vegyületek jelenlétére, mint a fehérjék, szervetlen részecskék, vírusok és baktériumok a levegőben, ami elektronikusan kimutatható változásokat vált ki.
Az új rendszer által kifejlesztett Lance Hubbard, Samuel Morrison és munkatársai ezeket a benyomott struktúrákat kétrétegű polimerrel bevont gömb alakú zsírmolekulákba vagy micellákba építik be. Minden micella körülbelül 5 mikron átmérőjű, külső felületén pedig körülbelül 500 nm méretű szilícium-dioxid részecskék vannak nyomva. Amikor a SARS-CoV-2 vírusrészecskék megkötődnek a rányomott részecskékkel, a kettős réteg felszakad, és olyan áramot termel, amely hagyományos elektronikus berendezésekkel közel valós időben mérhető.
Jelnagyító
„A rendszer jelnagyítóként működik, egyetlen vírusrészecske jelenlétét 10 milliárd részecskévé alakítja át, amelyek együttesen detektálható jelet hoznak létre” – magyarázza Morrison. „A detektornak vannak előnyei a mai technológiákkal szemben: gyorsabban állít elő jelet; sokkal alacsonyabb szintű vírusrészecskéket igényel; vagy kevesebb hibát produkál."
A kutatók arról számoltak be, hogy detektoruk egymilliárdból egy vírusrészecskére érzékeny, és ezredmásodperc alatt képes kimutatni a vírust. A jel megerősítéséhez azonban további percekbe telik a minőségi szoftver futtatása.
A nagyon száraz és nagyon párás beltéri környezet rosszabb a COVID terjedéséhez
A kutatók, akik beszámolnak munkájukról MRS Communications, most arra törekednek, hogy technológiájuk alkalmazási körét más vegyi-biológiai-robbanásveszélyes veszélyekre is kiterjesszék, mint például az ipari szennyező anyagok, környezeti mérgek, baktériumok az élelmiszerekben vagy akár rögtönzött robbanószerkezetek (IED). „Szeretnénk alkalmazni ezt a technológiát az épületek és a személyzet biztonságára” – mondja Hubbard. „Képzeld el, milyen hatást érhet el, ha valaki besétál egy épületbe, és tudja, hogy fenyegető ágensek vannak, például vírus vagy drog. Ez a technológia olyan típusú alkalmazásokhoz alkalmas, ahol a levegő „szaglása” felismerheti azokat a tárgyakat, amelyeket érdemes elkerülni.”
