Компактный детектор коронавируса обнаруживает в воздухе частицы COVID-19

Разработка детектора заняла около трех лет – работа началась практически сразу после объявления пандемии. Устройство улавливает частицы опасного вируса и сигнализирует, если их концентрация превышает безопасный уровень. За 5 минут девайс обнаруживает от 7 до 35 частиц на каждый литр воздуха – это отличная чувствительность, примерно такую же демонстрируют тест-системы ПЦР-тестов. С его помощью можно оценить качество очистки воздуха после работы обеззараживателей или определить, безопасно ли находиться в помещении.

При разработке устройства ученым нужно было преодолеть несколько ограничений. Первое – как собрать необходимое количество воздуха для анализа. Все девайсы-предшественники обрабатывали всего от 2 до 8 л воздуха за минуту, чего явно было недостаточно даже для небольших помещений. В новом девайсе создается искусственный циклон (мини-смерч внутри емкости для сбора проб). Воздух всасывается внутрь пробоотборника на большой скорости и проходит через систему НЕРА-фильтра и циркулирующую жидкость. Все вирусы при этом концентрируются на стенках, после чего попадают в биосенсор. Таким образом за минуту детектор обрабатывает до 1000 литров воздуха.

Принцип работы биосенсора основан на детекторе фрагментов белковых структур. Здесь есть электрод, прикрепленный к нанотелу (особому белку иммунитета), которое захватывает любой коронавирус. В результате образуется электричество, окисляющее тирозиновые кислоты. Этот процесс сопряжен с потерей электродов и изменением напряжения, которое улавливает специальный девайс. Он же отправляет сигнал о наличии в воздухе коронавируса. Похожим способом диагностируют болезнь Альцгеймера.

Чтобы протестировать работоспособность детектора, исследователи поместили его в квартиры двух человек, ранее перенесших COVID-19. Устройство уловило даже следы вируса, который уже неактивен, но все еще вырабатывается у пациентов. Затем девайс установили в хорошо проветриваемом конференц-зале, но он показал отсутствие какой-либо опасности. Результаты эксперимента позволили создателям детектора признать его работоспособность на уровне воздуха в помещениях. Теперь его можно использовать, чтобы доказать безопасность помещения или подтвердить наличие в нем вируса.

Такой девайс пока стоит от 1,4 до 1,9 тысяч долларов, и пока это дороговато для домашнего использования. Но эти устройства могут стать незаменимыми помощниками в больницах, учебных заведениях, общественных пространствах и других помещениях, где есть риск подхватить болезнь. Но перед тем, как выпускать гаджет в продажу, стоит исправить один существенный недостаток. Во время работы оно шумит как пылесос, поэтому его непрерывное использование может навредить слуху и вызвать дискомфорт. Также в будущем устройство можно «научить» определять и другие вирусы, а также подключать к системе вентиляции, чтобы оперативно очищать воздух.