Ғалымдар коронавирус анықталған кезде жарқырайтын масканы ойлап табады

Америка Құрама Штаттарының ғалымдар тобы коронавируспен ауыратын адам тыныс алғанда, жөтелгенде немесе түшкіргенде флуоресценттік сигнал шығара алатын қорғаныс маскасын жасап жатыр. Сигналды арнайы құрылғы арқылы алуға болады, бірақ оны көзбен көру мүмкін емес дейді Business Insider.

Сурет: Shutterstock

Пандемия жаңа коронавирус пайда болғанға дейін бірнеше жыл бұрын Джим Коллинз үшін негізгі зерттеу тақырыбы болған. 2014 жылы оның Массачусетс технологиялық институтындағы биоинженерия зертханасы қағаз бетінде лиофилденген Эбола вирусын анықтай алатын сенсорларды жасай бастады. Массачусетс технологиялық институтының және Гарвард ғалымдарының шағын тобы 2016 жылы өздерінің зерттеулерін алғаш жариялады; сол кезде олар Зика вирусының өсіп келе жатқан қатеріне қарсы тұру үшін технологияны бейімдеді.

Енді олар коронавирус ауруын анықтау үшін өз құралдарын қайтадан түзетуде.

Команда коронавируспен ауыратын адамның тыныс алу, жөтелу немесе түшкіру кезінде флуоресцентті сигнал беретін масканы әзірлейді. Бұл технология қоғамдық орындардағы температураны тексеруді алмастыра алады.

«Тасымалдау жүйесі ашылғаннан кейін масканы теориялық түрде әуежайларда қолдануға болады, өйткені біз қауіпсіздіктен өтіп, ұшаққа отыруды күтеміз», - деді Коллинз. «Сіз немесе мен оны жұмысқа бара жатқанда және қайтып келе жатқанда пайдалана аламыз». Ауруханалар оны пациенттерге алдын ала тексеру ретінде кіргенде немесе күту бөлмесінде отырғанда қолдана алады ».

Дәрігерлер бұл маскаларды зертханаға үлгілерді жібермей-ақ, диагностика үшін қолдана алады. Вирустың тез таралуы кезінде вирус жұқтырған адамдарды тез анықтайтын құралдар өте маңызды.

Флуоресцентті сигнал сілекейде коронавирус бар-жоғын көрсете алады

Коллинздің айтуынша, оның зертханасының қазіргі жобасы «өте ерте сатысында», бірақ нәтижелері перспективалы болды. Соңғы бірнеше аптаның ішінде оның командасы сілекейдің кішкене үлгісінде коронавирусты анықтау үшін сенсорлардың қабілетін тексерді.

Команда сонымен бірге дизайнмен тәжірибе жасап жатыр: зертхана қазіргі уақытта сенсорларды маскаға салу немесе кез-келген маскаға қосуға болатын модуль жасау туралы мәселені талқылауда.

Ұжым алдағы бірнеше апта ішінде тұжырымдама жұмыс істейтінін көрсетуге үміттенеді.

«Біз осы кезеңге жеткеннен кейін, оның нақты жағдайда жұмыс істейтінін білу үшін жұқтырған адамдардың қатысуымен зерттеулерді ұйымдастыру маңызды», - деді ғалым.

Алайда, жалпы алғанда, вирусты анықтау технологиясы қазірдің өзінде дәлелденген. 2018 жылға қарай зертханалық сенсорлар SARS, қызылша, тұмау, С гепатиті, Батыс Ніл безгегі және басқа да ауруларды тудыратын вирустарды анықтай алды.

Тақырып бойынша: Трамп АҚШ-тың COVID-19 тестілеуінде бүкіл әлемді шарлап шықты: неге бұл жеңіс емес деп айтты

«Біз мұндай арзан диагностика құралын жасау үшін алдымен қағазда жасадық», - деп түсіндірді Коллинз. «Біз жүйенің пластик, кварц және матамен жұмыс істей алатындығын көрсеттік».

Коллинз датчиктері вируспен байланысатын генетикалық материалдан (ДНҚ және РНҚ) тұрады. Бұл материал тіндерге генофильдендірілген, оны өлтірмей генетикалық материалдан ылғал алатын машинаны қолдана отырып, лиофилизацияланған. Ол бірнеше ай бойы бөлме температурасында тұрақтылықты сақтап, масканы салыстырмалы түрде ұзақ сақтау мерзімімен қамтамасыз етеді.

Датчиктер екі нәрсені іске қосуы керек. Біріншіден, денеміздегі ылғал шырышты немесе сілекей сияқты тыныс бөлшектері арқылы шығады. Екіншіден, вирустың генетикалық реттілігін анықтау керек.

Шанхай зертханасы қаңтарда коронавирус геномын реттеді. Коллинз оның сенсорлары вирусты анықтау үшін осы бірізділіктің кішігірім бөлігін ғана анықтауы керек деді. Олар жасағаннан кейін жүйе 1-3 сағат ішінде флуоресценцияға ие болады.

Бұл сигнал жай көзге көрінбейді, сондықтан Коллинздің зертханасы флюориметр деп аталатын құралды пайдаланады. Зертханадан тыс жерде қызметкерлер бетперде киген адамдарды сканерлеу үшін Коллинз «бір долларға жуық тұрады» деп есептейтін қолмен ұсталатын флюориметрлерді пайдалана алады, дейді автор.

Оның командасы вирусқа қарсы түстерді сарыдан күлгінге ауыстыратын сенсорларды әзірледі, сондықтан мұндай жүйені пайдалануға болады.

Диагностикалық әдісті неғұрлым жылдам және дәл

Коллинз синтетикалық биологияның пионері болып саналады, табиғатта кездесетін жүйелерді қайта жобалау үшін инженерияны қолданатын сала. Ол 2003 жылы MacArthur Genius грантын жеңіп алды. 2018 жылы оның зертханасы Джонсон және Джонсоннан зертханалық пальто үшін ендірілген вирусты анықтау сенсорларын жасау үшін 50 000 доллар грант алды.

Датчиктер дәстүрлі диагностикалық сынақтарға қарағанда вирусты анықтаудың арзан, тезірек және сезімтал түрін ұсына алады. Мысалы, Зика вирусына арналған зертханалық сенсорлар инфекцияны екі-үш сағат ішінде анықтай алады. 2016 жылы команда сенсорлардың әрқайсысы 20 доллардан тұрады, ал сынақтың өзі өндірісте $ 1 немесе одан аз тұрады деп есептеді.

Қазіргі уақытта коронавирусқа арналған сынақтар шамамен 24 сағатты алады, ал пациенттер көбінесе бірнеше күн бойы нәтиже алмайды. Бұл өзгеруі мүмкін - АҚШ-тың Азық-түлік және дәрі-дәрмек басқармасы үйдегі диагностикалық сынақты қолдануға рұқсат берді (қазір ол медицина қызметкерлері мен алғашқы көмек көрсетушілерге таратылуда).

Тақырып бойынша: Сіз бұрын ауырған болуыңыз мүмкін: үйден шықпай-ақ коронавирусқа антиденелерді қалай тексеруге болады

Наурызда Medicare жариялаған құжатқа сәйкес, ауруларды бақылау және алдын-алу орталықтары жасаған тест шамамен 36 доллар тұрады. Коммерциялық зертханалар үшін бағасы 51 долларды құрайды.

Коллинз датчиктері өте ерекше болғандықтан, вирустың әртүрлі штамдарын анықтай алады. Зика вирусы жағдайында сенсорлар Африкадан, Азиядан және Америкадан келген екі штаммды анықтады.

Ғалымдар коронавирус штамдарын екі негізгі жолға бөлді: біреуі Азияда пайда болды, ал екіншісі Еуропада, Солтүстік Америкада және Австралияда кең таралды. Массачусетс зертханасы әлі күнге дейін коронавирустық сегменттерді сынақтан өткізіп жатқанына қарамастан, оның технологиясы осы айырмашылықтарды анықтай алатындығының жоғары ықтималдығы бар: команда бұған дейін оның тесті 48% ықтималдылықпен мутация тапатынын анықтаған болатын.

Температураны тексерудің орнына

Әуежай тестерлері көбінесе коронавирустық инфекциясы бар саяхатшыларды анықтау үшін температура тексерулеріне сүйенеді. Бұл әдіс адамдар қозғалысына шектеулерді жеңілдеткен елдерде де қолданылады.

Бірақ температураны тексеру көптеген инфекциялар, оның ішінде безгегі жоқ немесе белгілері жоқ пациенттерді жіберіп алады. Коллинз сенсорлары вирустың белгілерін емес, өзін анықтау арқылы көптеген жағдайларды анықтай алады деп санайды.

Зертхананың басты мақсаты - жаздың соңына дейін көпшілікке тарату үшін маскалар шығаруды бастау, деді ол.

«Қазір бізде уақыт пен талант шектеулі: салыстырмалы түрде шағын командамыз бар», - деді ол. «Бізде зертханада жұмыс істейтін адамдар саны шектеулі, олар мүмкіндігінше жұмыс істейді».

Форум күнін де оқыңыз:

ДДҰ: коронавирус жыл сайын адамдарды өлтіретін тұрақты инфекцияға айналуы мүмкін

Трамп АҚШ-тың COVID-19 тестілеуінде бүкіл әлемді шарлап шықты: неге бұл жеңіс емес деп айтты

Нью-Йорктегі дәрігерлердің COVID-19-ға қалай қарайтындығы және медициналық протоколдарды жақсарту туралы «Біз сабақ алдым»

АҚШ ауруханалардағы өрттен кейін Ресейдің желдету құрылғыларын тексеруге тырысады

Сіз АҚШ-тағы өмір және Америкаға иммиграция туралы маңызды және қызықты жаңалықтарды алғыңыз келе ме? — бізді қолда садақа бер! Сондай-ақ біздің парақшаға жазылыңыз Facebook. «Дисплейдегі басымдық» опциясын таңдап, алдымен бізді оқыңыз. Сондай-ақ, біздің сайтқа жазылуды ұмытпаңыз Telegram каналы  мен Instagram- Онда қызық көп. Және мыңдаған оқырмандарға қосылыңыз ФорумДүниежүзілік Нью-Йорк — онда сіз мегаполистің өмірі туралы көптеген қызықты және жағымды ақпаратты таба аласыз.