تطوير مستشعر حساس قد يساعد فى كشف جزيئات فيروس كورونا فى الهواء

بينما تخطط المدارس والشركات والمنظمات الأخرى لاستراتيجياتها لإعادة فتحها خلال جائحة COVID-19 ، سيكون اختبار الأشخاص بانتظام بحثًا عن الفيروس التاجي أحد المكونات الرئيسية في محاولات إبطاء الموجات الجديدة من الحالات والسيطرة عليها.

يمكن للتكنولوجيا التي يمكنها إجراء اختبار فوري ومتكرر أن تكون بمثابة سلاح مهم في مكافحة الوباء الذي تسبب بالفعل في خسائر كبيرة في الناس والأسواق والحكومات في جميع أنحاء العالم.

التكنولوجيا يعمل عليها نيان صن ، أستاذ الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في نورث إيسترن بالولايات المتحدة .

صنع صن جهاز استشعار لمختلف الجزيئات في الهواء، وهو جهاز يمكنه فحص كيمياء مسببات الأمراض المحمولة جواً ، بما في ذلك فيروس كورونا ، الذي يسبب COVID-19، مثل جهاز التنفس الصناعي الذي يمكن أن يعطي نتائج في الوقت الفعلي ، فإنه يعمل في غضون ثوانٍ.

يستخدم الجهاز مستشعرات كهروكيميائية تتكون من مادة خاصة مطبوع بها تجاويف بنفس شكل وحجم هيكل البروتينات التي تغطي فيروس SARS-CoV-2.

مثل القطع المفقودة من اللغز ، هذه البروتينات (وفقط تلك البروتينات) تتناسب مع تجاويف المادة، حيث تلتقط أجهزة الاستشعار هذه الجسيمات من الهواء، ثم تتفاعل المادة مع البروتينات وترسل إشارة كهربائية تشير إلى وجود الفيروس.

في المختبر، أثبتت أجهزة الاستشعار أنها فعالة في الكشف عن الفيروس التاجي مثل المعيار الذهبي في الاختبار الحالي ، باستخدام تفاعلات سلسلة البوليميراز، وتتضمن عملية هذا النوع من الاختبارات عمل ملايين النسخ من المادة الوراثية للكشف عن الفيروس التاجي. ولكن قد يستغرق الأمر أيامًا ومعامل عالية التخصص لإجرائها.

ووفقا للباحثين، يمكن للأجهزة المحمولة التي يمكنها تحليل التنفس الزفير بدقة أن تغير قواعد اللعبة ، هذه هي التكنولوجيا التي يمكن أن تغير بشكل جذري مشهد اختبار COVID-19 لأنه بسهولة من حيث الحجم أسرع مرتين من أفضل تقنية في الوقت الحاضر". "في إعادة فتح الأعمال والمدارس والجامعات ، فهي في الأساس تقنية منقذة للحياة".

في السنوات الأخيرة ، عمل صن وزملاؤه على أجهزة أخرى لاستشعار الجزيئات المحمولة جواً واستخدامها كمؤشرات حيوية لفحص الحالات الطبية مثل مرض الزهايمر وسرطان الرئة.

عندما أصيب الوباء ، رأى استخدامًا جديدًا لتقنيته. حصل الفريق مؤخرًا على تمويل من مؤسسة العلوم الوطنية لتحسين أجهزة الاستشعار وإتاحتها للأطباء لفحص الفيروس التاجي.

يقول إنه يتصور أداته كأداة محمولة تُستخدم في المستشفيات والمدارس وأنواع أخرى من البيئات حيث يمكن أن يكون الأشخاص معرضين لخطر استنشاق الجسيمات الفيروسية في الداخل، ويمكن أن يساعد أيضًا في إجراء اختبارات أكثر كفاءة للجسيمات الفيروسية التي تسقط من الهواء وعلى الأجسام المختلفة