Sebuah sel elektrokimia baru dapat mendeteksi virus di udara seperti SARS-CoV-2 hampir secara waktu nyata, menurut para peneliti di Laboratorium Nasional Barat Laut Pasifik (PNNL) Departemen Energi AS. Perangkat itu dapat ditempatkan di dinding atau langit-langit, atau di saluran udara, untuk memperingatkan penghuni ketika ada tingkat jejak virus, kata mereka.
Sistem saat ini untuk mengidentifikasi individu yang menular termasuk tes antigen cepat, tes serologis dan tes berdasarkan reaksi berantai transkripsi polimerase terbalik (PCR). Meski efisien dan efektif, sistem ini tidak kompatibel dengan pengambilan sampel udara, yang secara luas dianggap sebagai alat penting untuk mengendalikan pandemi di masa mendatang.
Salah satu teknologi yang menjanjikan dalam konteks ini adalah struktur molekul tercetak. Struktur ini merespon keberadaan senyawa seperti protein, partikel anorganik, virus, dan bakteri di udara, memicu perubahan yang dapat dideteksi secara elektronik.
Sistem baru yang dikembangkan oleh Lance Hubbard, Samuel Morrison dan rekan menggabungkan struktur tercetak ini dalam molekul lemak bola berlapis polimer bilayer, atau misel. Setiap misel berdiameter sekitar 5 mikron, dan permukaan luarnya dicetak dengan partikel silika berukuran sekitar 500 nm. Ketika partikel virus SARS-CoV-2 berikatan dengan partikel yang tercetak, bilayer terbuka, menghasilkan arus yang dapat diukur dengan peralatan elektronik konvensional hampir secara real-time.
Pembesar sinyal
“Sistem ini bertindak seperti pembesar sinyal, menerjemahkan keberadaan satu partikel virus menjadi 10 miliar partikel yang bersama-sama menciptakan sinyal yang dapat dideteksi,” jelas Morrison. “Detektor memiliki keunggulan dibandingkan teknologi saat ini: menghasilkan sinyal lebih cepat; membutuhkan tingkat partikel virus yang jauh lebih rendah; atau menghasilkan lebih sedikit kesalahan.”
Para peneliti melaporkan bahwa detektor mereka peka terhadap satu partikel virus dalam satu miliar dan dapat mendeteksi virus dalam satu milidetik. Namun, diperlukan waktu tambahan untuk menjalankan perangkat lunak berkualitas untuk mengonfirmasi sinyal.
Lingkungan dalam ruangan yang sangat kering dan sangat lembab lebih buruk untuk penyebaran COVID
Para peneliti, yang melaporkan pekerjaan mereka di Komunikasi MRS, sekarang ingin memperluas cakupan teknologinya ke ancaman bahan peledak kimia-biologis lainnya, seperti polutan industri, racun lingkungan, bakteri dalam makanan, atau bahkan alat peledak improvisasi (IED). “Kami ingin menerapkan teknologi ini pada bangunan dan keamanan personel,” kata Hubbard. “Bayangkan dampaknya jika seseorang yang masuk ke dalam gedung mengetahui bahwa ada agen ancaman seperti virus atau obat-obatan. Teknologi ini cocok untuk jenis aplikasi di mana 'mengendus' udara dapat mendeteksi item yang mungkin ingin Anda hindari.”
