Российские ученые создали устройство для обнаружения любых вирусов в воздухе

Исследователи из Национального исследовательского ядерного университета МИФИ (НИЯУ МИФИ) создали высокочувствительный датчик, способный обнаруживать любой вирус в воздухе даже при минимальной концентрации.

Как сообщили в пресс-службе вуза, прибор в несколько раз компактнее и точнее аналогов, что делает его оптимальным инструментом для проведения экспресс-диагностики в местах скопления людей.

В ходе официальных испытаний детектор Trigger-BIO, разработанный НИЯУ МИФИ, показал рекордный уровень чувствительности: за 1-2 секунды он обнаружил в воздухе возбудитель болезни при концентрации всего 10-20 частиц на литр.

По словам исследователей, этот высокоточный прибор отделяет загрязнители и определяет биогенные аэрозоли любого типа, включая вирусы, бактерии и бактериальные токсины. NRNU Ученые МИФИ Считаем, что устройство поможет проводить постоянный досмотр на транспорте и в местах массового скопления людей, а также поможет обезопасить гражданские и военные объекты.

«Устройство обнаруживает и идентифицирует биопатогены путем анализа флуоресценции триптофана и никотинамидаденинуклеотида, двух основных биоаэрозольных флуорофоров. Детектор выполняет спектральный анализ образца, прокачивая воздух по пути потока образца и возбуждая его светодиодным излучением на длинах волн 280 и 365 нм », – Геннадий Котковский, доцент Института нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике НИЯУ МИФИ. , объяснил.

 

Скорость потока пробы воздуха составляет 27 литров в минуту. По словам ученых, скорость и объем воздушного потока позволяют регистрировать сигналы флуоресценции от каждой частицы биоаэрозоля, попадающей в фокус возбуждающего излучения.

«Анализ проводится в трех спектральных диапазонах, а также в канале светорассеяния, что позволяет выделить неорганические примеси. В режиме счета фотонов корреляционный анализ генерирует сигнал от каждой облучаемой частицы, который сравнивается с образцами патогенов в памяти устройства », – сказал Геннадий Котковский.

По словам ученых НИЯУ МИФИ, особенность нового устройства заключается в том, что в нем одновременно используются два источника возбуждения, что снижает порог обнаружения и повышает точность идентификации. В устройстве такого типа впервые в России использован метод счета одиночных фотонов. По мнению исследователей, это увеличивает чувствительность устройства как минимум в 10 раз.

Ученые НИЯУ МИФИ отметили, что «Триггер-БИО» в несколько раз компактнее и легче существующих аналогов, весит всего пять килограммов при питании от сети и шесть с половиной килограммов в автономном режиме.

Устройство разработано по контракту с Минздравом России; его тестирование проводилось в НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Гамалеи.

В настоящее время ученые переходят к этапу опытно-промышленной эксплуатации. Они также начали составлять базу данных спектральных следов биопатогенов для их эффективной идентификации.