Згідно з даними дослідників з Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії (PNNL) Міністерства енергетики США, нова електрохімічна комірка може виявляти повітряно-крапельні віруси, такі як SARS-CoV-2, майже в реальному часі. Пристрій можна розташувати на стіні, стелі або в повітроводах, щоб попереджати мешканців про наявність навіть незначних рівнів вірусу, кажуть вони.
Сучасні системи ідентифікації інфекційних осіб включають експрес-тести на антиген, серологічні тести та тести на основі полімеразної ланцюгової реакції зворотної транскрипції (ПЛР). Незважаючи на те, що ці системи є ефективними та ефективними, вони несумісні з відбором проб у повітрі, який широко вважається важливим інструментом для контролю майбутніх пандемій.
Однією з технологій, яка є багатообіцяючою в цьому контексті, є друковані молекулярні структури. Ці структури реагують на присутність у повітрі таких сполук, як білки, неорганічні частинки, віруси та бактерії, викликаючи зміни, які можна виявити електронним способом.
Нова система розроблена Ленс Хаббард, Семюел Моррісон і його колеги включали ці відбиті структури в двошарові сферичні жирові молекули, або міцели, вкриті полімерним покриттям. Кожна міцела має діаметр близько 5 мікрон, а її зовнішня поверхня вбита частинками кремнезему розміром близько 500 нм. Коли вірусні частинки SARS-CoV-2 зв’язуються з відбитими частинками, подвійний шар розривається, виробляючи струм, який можна виміряти за допомогою звичайного електронного обладнання майже в реальному часі.
Збільшувач сигналу
«Система діє як збільшувач сигналу, перетворюючи присутність однієї вірусної частинки на 10 мільярдів частинок, які разом створюють сигнал, який можна виявити», — пояснює Моррісон. «Детектор має переваги перед сучасними технологіями: він швидше видає сигнал; вимагає значно нижчого рівня вірусних частинок; або створює менше помилок».
Дослідники повідомляють, що їх детектор чутливий до однієї вірусної частинки з мільярда і може виявити вірус протягом мілісекунди. Однак для підтвердження сигналу для запуску якісного програмного забезпечення потрібна додаткова хвилина.
Дуже сухе та дуже вологе середовище в приміщенні є гіршим для поширення COVID
Дослідники, які звітують про свою роботу в MRS Communications, зараз прагнуть розширити сферу застосування своїх технологій на інші хімічно-біологічні та вибухові загрози, такі як промислові забруднювачі, токсини навколишнього середовища, бактерії в їжі або навіть саморобні вибухові пристрої (IED). «Ми хотіли б застосувати цю технологію для безпеки будівель і персоналу», — каже Хаббард. «Уявіть собі наслідки, якщо хтось, зайшовши в будівлю, дізнається, що там є загрозливі агенти, такі як вірус або наркотики. Ця технологія підходить для таких типів додатків, де «нюхання» повітря може виявити предмети, яких варто уникати».
