WashUの本物

Aug 01, 2023

Chakrabarty Lab のビデオ、ワシントン大学提供

セントルイスのワシントン大学の研究者は、新型コロナウイルス感染症の検出方法を変える可能性のある新しい空気監視装置を開発した。

アメリカ人がパンデミックの緊急段階を乗り越えるにつれて、リアルタイム監視装置は公衆衛生の変革をもたらす可能性がある。 広く利用可能になれば、ユーザーは空気中の生きた新型コロナウイルスをわずか 5 分ほどで検出できるようになるかもしれません。

「pAQ モニターは、混雑した屋内環境における高リスクの空気感染を検出するように設計されたデバイスです」と、WashU エネルギー・環境・化学工学部の博士研究員ジョセフ V. プテュセリー氏は述べています。

pAQ モニターは、カスタムの高流量湿式サイクロン エア サンプラーと、SARS-CoV-2 スパイク タンパク質を標的とするように設計されたラマ由来のナノボディ ベースのマイクロ免疫電極バイオセンサーを組み合わせています。 湿式サイクロンは毎分 1,000 リットルで空気をサンプリングし、利用可能な装置の中で最も流量が高い装置の 1 つとなり、浮遊ウイルスを液体収集媒体に直接収集します。

Chakrabarty Lab による 3D レンダリング、ワシントン大学提供

湿式サイクロンサンプラーの高い流量により、Puthussery を含む WashU 研究チームは、わずか 5 分間のサンプリングで 5 立方メートルの空気を収集することができました。 エアロゾルは高速で湿ったサイクロンに入り、サイクロンの湿った内壁に衝突し、液体媒体に収集されます。 収集されたウイルスと液体の混合物は、自動液体移送ポンプを使用して MIE バイオセンサーに送られ、5 分の時間分解能で空気中の SARS-CoV-2 をほぼリアルタイムで検出できるようになります。 この装置は、インフルエンザ、RSV、その他の呼吸器ウイルスのモニタリングにも効果的である可能性があります。

「この装置は、病院、空港、オフィススペース、劇場、またはウイルス感染のリスクが高く、換気が不十分な可能性がある混雑した屋内の場所など、さまざまな環境に設置できます」とプテュセリー氏は説明します。 「このデータの助けを借りて、人々はウイルスが非常に蔓延している場所を簡単に特定して避けることができ、またそのような場所の換気を強化するための措置を講じることもできます。 特定の地域でウイルスの存在が継続的に示されている場合、その地域に入る人々にマスクを着用するようアドバイスすることができます。」

写真提供：Chakrabarty Lab、ワシントン大学提供

2020年に開始されたこの画期的なプロジェクトを、パンデミックがピークを過ぎた今、なぜ研究者たちが追求するのか疑問に思う人もいるかもしれない。 現実には、私たちが備えているかどうかに関係なく、空気感染ウイルスは人類を脅かし続けるでしょう。

「それは非常に純粋な懸念です」とプテュセリー氏は言う。 「パンデミックの最終段階にあるとはいえ、SARS-CoV-2のような空気感染ウイルスが依然として公衆衛生に脅威を与えていることを認識することが重要です。 一般に、このようなテクノロジーは、世界が不意を突かれた新型コロナウイルスのパンデミック時とは異なり、コミュニティが新たなパンデミックに対処し、管理する上でより適切な準備を整えるのに役立ちます。」

プテュセリー氏によると、この装置は現在実験室でテスト中であり、商業用途にリリースするにはさらなる設計変更が必要だという。 研究チームは、この装置が商品化されるまでにはさらに1年かかると予想している。 しかし、ひとたび市場に投入されれば、このモニターはユーザーを保護する有用なツールとなるだろう。

「このデバイスは安心感をもたらします」とプトゥセリー氏は言います。 「混雑した公共の屋内イベントに参加することにストレスを感じている人は、リアルタイムのデータにアクセスして安全を確保できます。」

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Chakrabarty Lab のビデオ、ワシントン大学提供