Висит на шее, ловит вирус: как работает детектор SARS-CoV-2
Носимый детектор, способный улавливать коронавирус в воздухе, создали британские специалисты. Небольшое устройство, которое крепится на воротник, определяет даже низкие концентрации вируса. Чтобы выяснить, сталкивался ли обладатель устройства с вирусом, например, в течение дня, придется провести ПЦР-тест собранного устройством материала. Однако такой подход более удобен и дешев по сравнению с использованием громоздких приборов, определяющих наличие вируса в реальном времени. Такие детекторы создатели предлагают использовать для групп людей с высоким риском заражения — врачей, официантов и т. п., — чтобы вовремя узнать о контакте с вирусом и сдать анализы либо уйти на карантин.
Маски, соблюдение дистанции и гигиена значительно снижают риски заражения COVID-19. Однако даже при соблюдении этих мер контакт с вирусом, особенно в общественных местах, не исключен на 100%. Устройства, анализирующие содержание коронавируса в воздухе, могут быть громоздки и сложны в обслуживании, кроме того, они сообщают о наличии инфекции в помещении, но не говорят об индивидуальных рисках для того или иного человека. Исследователи из Йельской школы общественного здравоохранения создали небольшой носимый детектор коронавируса, способный определить, подвергался ли человек воздействию SARS-CoV-2. Подробнее они описали устройство в статье в журнале Environmental Science & Technology Letters.
«Fresh Air Clip — это носимое устройство, которое можно использовать для оценки воздействия SARS-CoV-2, содержащегося в воздухе, — говорит создательница детектора Кристал Годри Поллитт. — С помощью этого устройства мы можем обнаружить даже такие уровни SARS-CoV-2, которые намного ниже необходимых для заражения. Fresh Air Clip служит для раннего выявления случаев заражения, предупреждая людей о необходимости пройти тестирование или оставаться на карантине. Устройство помогает предотвратить распространение вируса, которое может произойти, когда у людей нет возможности вовремя узнать о контакте».
COVID-19 передается в основном через вдыхание содержащих вирус аэрозольных частиц и микрокапель, которые инфицированные люди выделяют при кашле, чихании, дыхании, разговоре. Задачей исследователей было создать дешевое портативное устройство, не требующее питания и способное определять риски непосредственно для носителя.
«Выдыхаемые микрокапли и аэрозольные частицы могут переносить вирусы и становятся значимым способом передачи COVID-19, — пишут авторы работы. — Недавние исследования, посвященные обнаружению РНК вируса SARS-CoV-2 в воздухе в помещениях с использованием активных методов отбора проб, оказались успешны. Однако стоимость, размер и обслуживание этих пробоотборников ограничивают возможности их использования для долгосрочного мониторинга в зонах высокого риска передачи вируса. В качестве альтернативы можно использовать пассивные пробоотборники, которые могут быть небольшими, легкими и недорогими и не требуют электричества или обслуживания для непрерывной работы. Интеграция пассивных пробоотборников в носимые конструкции может быть использована для лучшего понимания воздействия респираторного вируса на человека».
Fresh Air Clip улавливает аэрозоли, содержащие вирусы, благодаря слою полимера полидиметилсилоксана внутри.
Команда испытала детектор во вращающемся барабане, где создавались аэрозоли, содержащие бактериофаг, схожий по свойствам с SARS-CoV-2. ПЦР-анализ показал, что детектор действительно способен поймать частицы вируса.
После этого исследователи раздали детекторы 62 добровольцам, которые проходили с ними пять дней. ПЦР-анализ выявил РНК SARS-CoV-2 в пяти детекторах: четыре из них носили сотрудники ресторанов, а один — работник приюта для бездомных. Самые высокие вирусные нагрузки были обнаружены в двух детекторах официантов.
Результаты показывают, что Fresh Air Clip может служить скрининговым инструментом для оценки индивидуального воздействия SARS-CoV-2, заключают исследователи. Кроме того, его можно использовать, чтобы определить зоны повышенного риска заражения в помещениях.
«Fresh Air Clip — простое в использовании, неинвазивное и недорогое устройство, — говорит Поллитт. — Эти свойства позволяют использовать детекторы для мониторинга воздействия SARS-CoV-2 и других респираторных вирусов в широком масштабе, устройства могут быть доступны для больших групп работников, чья деятельность связана с высоким риском контакта с больными COVID-19 — например, официанты, сотрудники больниц и учителя».
Сейчас Fresh Air Clip используется в других исследовательских проектах. Поллитт надеется, что в ближайшем будущем детекторы станут общедоступными.