У вас кашель, боль в горле и заложенность носа? Причиной может быть любой из известных респираторных вирусов. Обычные тесты могут определить причину, полагаясь на химические реакции, однако теперь исследователи хотят заменить химические тесты электрическими приборами, созданными на основе наноматериалов.
Согласно заявлению, был использован наноматериал толщиной в один атом для создания устройства, которое может одновременно обнаруживать как наличие COVID-19, так и обычного гриппа. Причем делает это при гораздо более низких уровнях концентрации и гораздо быстрее, чем обычные тесты.
Симптомы как гриппа, так и COVID-19 очень похожи, что затрудняет их диагностику, отмечает Дежи Акинванде, доктор, который представил свою работу на недавнем заседании Американского химического общества.
Когда оба этих вируса циркулируют вместе, как это случилось прошлой зимой, было бы чрезвычайно полезно иметь датчик, который может одновременно определять, есть ли у вас COVID, грипп, ничего из вышеперечисленного или и то, и другое.
Устройство также может быть модифицировано для тестирования на наличие других инфекций.
Группа, в которую входил Дмитрий Киреев, сконструировала датчик с использованием графена, — одного слоя атомов углерода, расположенных в виде гексагональной решетки. Его чрезвычайная тонкость делает графен очень чувствительным к любым электрическим изменениям в окружающей среде.
“Эти ультратонкие наноматериалы, как правило, показывают рекорды чувствительности, вплоть до обнаружения отдельных атомов, и они могут улучшить способность обнаруживать очень малые количества практически всего, что вам необходимо найти, будь то бактерии или вирусы, в газе или в крови”, — сказал Акинванде в своем заявлении.
Чтобы создать датчик на КОВИД, исследователям пришлось заставить графен реагировать на присутствие вирусного белка. Для этого они обратились к иммунной системе, которая вырабатывает антитела, которые точно настроены на распознавание определенных патогенов и их захват.
Исследователи связали антитела — от SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, и вируса гриппа — с графеном. Когда образец, взятый у инфицированного человека, помещается на датчик, эти антитела связываются со своими белками-мишенями, вызывая изменение электрического тока.
Нужно отметить, что у исследователей не было необходимы средств безопасности, для использования полноценных, активных вирусов гриппа или SARS-CoV-2 для тестирования датчика размером примерно в квадратный дюйм (2,5 см.). Они использовали белки этих вирусов, доставляемые в жидкости, напоминающей слюну.
Их результаты показали, что датчик может не только обнаружить присутствие белков, но и сделать это, когда они присутствуют в чрезвычайно малых количествах. Такая чувствительность подсказала Акинванде, что датчик может быть использован для обнаружения гораздо более редких вирусных частиц, обнаруживаемых при дыхании.
Еще один плюс — датчик на КОВИД работал очень быстро, выдавая результаты примерно через 10 секунд после ввода образца. Для сравнения, обычные тесты на COVID-19 могут занимать часы, в зависимости от типа, а двойной тест на COVID и грипп, недавно разрешенный Управлением по контролю за продуктами питания и лекарствами США, дает результаты за 30 минут.
Акинванде и его группа работают над дальнейшим улучшением его производительности, в том числе за счет расширения списка вирусов, которые он может обнаруживать.
Ложка дёгтя
Пока не сообщается, когда он будет доступен аэропортам и медицинским работникам, но сейчас, при финансировании Национального научного фонда, команда разрабатывает датчик, предназначенный для тестирования на отдельные варианты SARS-CoV-2, такие как омикрон и дельта.
Еще позитивные новости по теме: Уроки Covid-19
Использованы материалы:
https://www.acs.org/pressroom/newsreleases/2023/march/is-it-covid-19-or-the-flu-new-sensor-could-tell-you-in-10-seconds.html
