据美国能源部太平洋西北国家实验室 (PNNL) 的研究人员称,一种新的电化学电池可以近乎实时地检测空气中的病毒,如 SARS-CoV-2。 他们说,该设备可以放置在墙壁或天花板上,或通风管道中,即使存在微量病毒也能警告居住者。
当今用于识别感染者的系统包括快速抗原检测、血清学检测和基于逆转录聚合酶链反应 (PCR) 的检测。 尽管高效且有效,但这些系统与机载采样不兼容,而机载采样被广泛认为是控制未来大流行病的重要工具。
在这方面确实显示出前景的一项技术是印迹分子结构。 这些结构对空气中蛋白质、无机颗粒、病毒和细菌等化合物的存在作出反应,引发可以电子检测的变化。
开发的新系统 兰斯哈伯德, 塞缪尔·莫里森 及其同事将这些印迹结构整合到双层聚合物涂层的球形脂肪分子或胶束中。 每个胶束的直径约为 5 微米,其外表面印有尺寸约为 500 纳米的二氧化硅颗粒。 当 SARS-CoV-2 病毒颗粒与印记颗粒结合时,双层会突然打开,产生电流,可以用传统电子设备近乎实时地测量。
信号放大器
“该系统就像一个信号放大器,将一个病毒颗粒的存在转化为 10 亿个颗粒,这些颗粒共同产生可检测的信号,”Morrison 解释说。 “与当今的技术相比,该检测器具有优势:它可以更快地产生信号; 需要低得多的病毒颗粒水平; 或产生更少的错误。”
研究人员报告说,他们的检测器对十亿分之一的病毒颗粒敏感,可以在一毫秒内检测到病毒。 但是,运行质量软件来确认信号确实需要额外的一分钟。
非常干燥和非常潮湿的室内环境更利于 COVID 传播
研究人员,他们在 MRS通信,现在正在寻求将他们的技术范围扩大到其他化学-生物-爆炸威胁,例如工业污染物、环境毒素、食品中的细菌甚至简易爆炸装置 (IED)。 “我们希望将这项技术应用于建筑和人员安全,”哈伯德说。 “想象一下,如果走进建筑物的人知道存在病毒或毒品等威胁因素,会产生怎样的影响。 这项技术适用于此类应用,在这些应用中,“嗅”空气可以检测到您可能想要避免的物品。”