空气监测检测COVID-19变体在5分钟

现在的紧急阶段COVID-19大流行已经结束,科学家正在寻找病毒实时监视室内环境。结合最近的气溶胶采样技术的进步和超灵敏若技术,圣路易斯华盛顿大学的研究人员创造了一种实时监测,可以发现任何SARS-CoV-2病毒变体的一个房间里,大约5分钟。

便宜的,概念验证设备可用于医院和卫生保健设施、学校和公共场所帮助检测CoV-2为其他呼吸道病毒气溶胶和潜在的监控,如流感和呼吸道合胞病毒(RSV)。结果监控他们的工作,他们说的是最敏感的探测器,发表在7月10日自然通讯。

跨学科的研究小组从麦凯维工程学院和医学院由Rajan Chakrabarty副教授,哈罗德·d·乔利职业发展能源、环境与化学工程麦凯维工程;约瑟夫•Puthussery Chakrabarty实验室博士后研究助理;约翰Cirrito在医学院的神经学教授;和卡拉Yuede,医学院的精神病学副教授。

“没有什么,告诉我们如何安全的房间,“Cirrito说。“如果你在一个房间里有100人,你不想找到五天后是否你会生病。这种设备的想法是,你可以知道本质上是实时的,或每5分钟,如果有活病毒在空气中。”

Cirrito和Yuede曾开发出一种micro-immunoelectrode(米氏)生物传感器检测淀粉样β蛋白作为一种生物标志物对阿尔茨海默氏症和想知道它是否可以被转换成SARS-CoV-2探测器。他们伸出Chakrabarty,组建了一个团队,包括Puthussery,专业知识在构建实时仪器来测量空气的毒性。

这个设备的想法是,你可以知道本质上是实时的,或每5分钟,如果有活病毒在空气中。

约翰Cirrito

将生物传感器检测淀粉样β蛋白冠状病毒,研究人员交换承认β淀粉样蛋白的抗体从骆驼nanobody SARS-CoV-2病毒识别的蛋白质。大卫·布罗迪,医学博士,前系的教员在医学院的神经病学和作者在纸上,在他的实验室开发了nanobody国立卫生研究院(NIH)。nanobody很小,容易复制,修改和便宜的,研究人员说。

“nanobody-based电化学方法检测病毒更快,因为它不需要试剂或大量的处理步骤,“Yuede说。“SARS-CoV-2结合nanobodies从表面上看,我们可以诱导酪氨酸氧化表面的病毒使用了一种叫做方波伏安法得到一个测量的病毒样本。”

Chakrabarty生物传感器和Puthussery集成到一个空气取样器基于湿气旋技术。空气进入取样器在非常高的速度和混合的液体离心地行取样器创建的墙壁表面涡,从而捕获病毒气溶胶。潮湿的热带风暴取样器自动泵,收集液体,并将其发送到使用电化学生物传感器用于无缝检测病毒。

空气气溶胶探测器“挑战在于室内空气中的病毒水平的稀释,甚至推动的检测极限聚合酶链反应(PCR),就像发现海里捞针,“Chakrabarty说。”的高病毒恢复湿强热带风暴可以归因于其极高的流量,使样本更大的空气的体积超过5分钟样本收集与商用取样器。”

大多数商业采样器采样操作以相对较低的流速,Puthussery说,尽管团队的监控每分钟大约1000升的流量,使其流量设备最高的国家之一。也是紧凑大约1英尺宽,10英寸高,点亮当检测到病毒,提醒管理员增加气流或房间里循环。

公寓的团队测试监控两个COVID-positive病人。从卧室空气样本的实时PCR结果比较与空气样本收集的传染控制房间。设备检测到空气中病毒的RNA样本的卧室,但没有发现任何控制空气样本。

在实验室实验,雾化SARS-CoV-2房间大小室,潮湿的风暴和生物传感器能够探测到不同程度的空气中的病毒浓度后仅几分钟的采样。

“我们从SARS-CoV-2开始,但计划也衡量流感,RSV,鼻病毒和其他病原体经常感染人,“Cirrito说。”在医院环境中,金黄色葡萄球菌的监控可以用来测量或喉炎的症状,导致各种并发症的患者。这可能真的对人们的健康产生重大影响。”

团队正在商业化空气质量监测。

参考:金正日D,乔,李D, et al。NK细胞通过3 D封装在微/ macropore-forming水凝胶生物打印为肿瘤的免疫治疗。Biomater Res。27 (1):2023;60。doi:10.1186 / s40824 - 023 - 00403 - 9

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