Здоровье

Появился уникальный детектор патогенных бактерий и вирусов в воздухе

“Столетник” | 05.10.2021

Пандемия COVID-19 создала новую реальность, привыкнуть к которой многим людям достаточно сложно. В обыденную жизнь вошли понятия карантин, локдаун, социальная изоляция, о которых раньше никто даже не задумывался. Но жизнь продолжается, поэтому необходимо приспосабливаться к конкретным условиям. Во многом сделать это позволяют новейшие разработки современных ученых.

Чтобы защититься от коронавирусной и других инфекций, необходимо соблюдать социальную дистанцию, пользоваться масками, тщательно соблюдать гигиену. Это понятные вещи, о которых теперь знают все, даже дети-дошкольники. Но, к сожалению, дистанцироваться в переполненном общественном транспорте или тесном кабинете на работе невозможно, а ношение масок не дает стопроцентной гарантии защиты от вируса. Постоянные страхи такого рода утомляют людей, и, в конце концов, многие перестают ответственно относиться к своей безопасности, мол, берегись-не берегись, все равно не убережешься. Отсюда очередной рост статистики заболеваемости и четвертая волна пандемии Ковид-19. Можно ли разорвать порочный круг? Или хотя бы определить, есть ли в помещении опасные вирусы до того, как в него войти?

Решение проблемы нашли ученые Национального ядерного университета МИФИ. Они создали прибор, который способен выявить патогенные бактерии и вирусы в окружающей среде, даже если они имеются там в минимальной концентрации.

Что нужно знать о патогенах?

патогены фото

Об опасностях аэробных инфекций сейчас не говорит только ленивый. Но понимаем ли мы, что такое на самом деле вирус или бактерия?

Вирус – особая форма жизни, не обладающая клеточным строением. Иногда их даже называют организмами «на границе живого». У вирусов нет собственного обмена веществ, поэтому существовать они могут только в клетке - «хозяине». По сути своей это внутриклеточные паразиты.

Бактерии – одноклеточные живые организмы, способные к самостоятельному существованию и размножению. Они являются первыми обитателями нашей планеты, способны выживать в самых суровых условиях.

Вирусы и бактерии могут быть опасными для человека, а могут и не приносить вреда. Это зависит от многих обстоятельств. Нельзя сказать, какой из данных патогенов наиболее страшен. Вирус, например, невозможно уничтожить, если он уже проник в клетку. То есть лучший способ борьбы в данном случае – предотвратить инфекцию. С бактериями человечество научилось справляться с помощью антибиотиков, но и здесь есть подводные камни. Бактериальные инфекции вырабатывают со временем устойчивость (резистентность) к антибактериальным препаратам.

Вот мы и приходим к тому, что лучшие способы борьбы с патогенами – превентивные меры. Одна из них – анализ безопасности воздуха в местах скопления людей. Именно это и помогает делать прибор, разработанный российскими учеными из МИФИ.

Как работает устройство?

патогены фото

В основе разработки идея о том, что абсолютно любые вирусы или бактерии содержат 2 определенных вещества:
  • Коэнзим NAD (никотинамидадениндинуклеотид), который лежит в основе базовых клеточных реакций.
  • Триптофан – незаменимая аминокислота, участвующая в синтезе протеинов.
Конструкция устройства, названного «Триггер-БИО», позволяет делать спектральный анализ окружающего воздуха. Ультрафиолетовые волны определенной длины поглощаются триптофаном и NAD, заставляя молекулы данных веществ давать обратное излучение. Его и регистрирует детектор.

Примечательно, что у любого патогена такие «спектральные отпечатки» уникальны, то есть по излучению бактерию или вирус можно идентифицировать с абсолютной точностью. Триггер-БИО обладает определенной базой таких «отпечатков», которые помогают ему делать сравнительный анализ и давать точный результат. Специалисты отмечают, что впервые в отечественной науке в устройствах такого типа используется метод счета единичных фотонов. Это позволяет увеличить чувствительность детектора минимум в 10 раз.

Такой точный детектор в России разработан впервые. Он позволяет выявить заражение, даже если патогенная концентрация не превышает 10-20 частиц на литр воздуха. Устройство способно в минуту анализировать до 27 литров окружающей атмосферы. Это не так много, но вполне достаточно для того, чтобы выявить источник заражения в помещении.

Триггер-БИО также отличается значительной компактностью в сравнении с аналогами. Вес самого аппарата около 5 кг, зарядного устройства – 1,5 кг. Причем устройство может работать без подзарядки от обычной розетки.

В настоящее время лабораторные испытания детектора успешно завершены. Ученые переходят к его тестированию в опытной эксплуатации, а также нарабатывают базу патогенов, которые сможет распознать устройство.

Как только Триггер-БИО станет применяться на практике, исчезнет множество вопросов, связных с распространением любых инфекций, в том числе коронавируса SARS-CoV-2. Устройство может в кратчайшие сроки выявить путем потокового скрининга бактерии или вирусы в воздухе поликлиники, общественного транспорта, школы или иного объекта, в котором сложно соблюдать социальную дистанцию. Человек будет уверен, что нахождение в протестированном с помощью детектора месте полностью безопасно!

Текст: Елена Карабанова
0 комментариев 0
Загрузка комментариев...
Получайте последние новости!