当今，COVID-19大流行的热切阶段依然杀青，科学家们正在寻找及时监测室内环境中病毒的设施。通过将气溶胶采样本领的最新弘扬与超智谋的生物传感本领相伙同，圣路易斯华盛顿大学的有计划东说念主员创建了一个及时监视器，不错在大要 5 分钟内检测到房间中的任何新冠病毒变种。

这种低价的成见考据成立可用于病院和医疗机构、学校和巨匠所在，以匡助检测CoV-2，并可能监测其他呼吸说念病毒气溶胶，如流感和呼吸说念合胞病毒（RSV）。他们在监视器上的职责驱散，他们说这是最智谋的探伤器，发表在Nature Communications上。

来自麦凯维工程学院和医学院的跨学科有计划东说念主员团队由麦凯维工程学院能源、环境和化学工程的哈罗德·D·乔利做事发展副讲授拉詹·查克拉巴蒂；Joseph Puthussery，Chakrabarty践诺室的博士后有计划助理;约翰·西里托，医学院精神病学讲授;以及医学院精神病学副讲授卡拉·岳德等东说念主构成。

“目下莫得什么能告诉咱们房间有多安全，”Cirrito说。“若是你在一个有100东说念主的房间里，你不念念在五天后知说念你是否会生病。这个成立的念念法是，你基本上不错及时或每5分钟知说念是否有活病毒。

该图形势了空气采样时辰旋风姿样器内的颗粒轨迹。华盛顿大学的有计划小组使用盘算流体能源学（CFD）模拟来长远了解潮湿旋内气溶胶的大小依赖性收罗成果。

Cirrito和Yuede之前开辟了一种微免疫电极（MIE）生物传感器，不错检测β淀粉样卵白动作阿尔茨海默病的生物鲜艳物，并念念知说念它是否不错升沉为SARS-CoV-2的检测器。他们关系了Chakrabarty，后者组建了一个包括Puthussery在内的团队，Puthussery在构建及时仪器来测量空气毒性方面领有专科常识。

为了将生物传感器从检测β淀粉样卵白调遣为冠状病毒，有计划东说念主员将识别β淀粉样卵白的抗体换成了来自好意思洲驼的纳米抗体，该纳米体可识别SARS-CoV-2病毒的刺突卵白。David Brody，医学博士，博士，医学院精神病学系的前教员，该论文的作家，在国立卫生有计划院（NIH）的践诺室中开辟了纳米抗体。有计划东说念主员说，纳米体很小，易于复制和修改，制变资本便宜。

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“基于纳米抗体的电化学设施在检测病毒方面更快，因为它不需要试剂或精深的处理设施，”Yuede说。“SARS-CoV-2与名义的纳米抗体伙同，咱们不错使用一种称为方波伏安法的本领领导病毒名义酪氨酸的氧化，以测量样品中的病毒量。”

Chakrabarty和Puthussery将生物传感器集成到基于湿旋风本领运行的空气采样器中。空气以相配高的速率参预采样器，并与摆设在采样器壁上的流体离心搀杂，形成名义涡流，从而拿获病毒气溶胶。湿式旋风姿样器有一个自动泵，不错收罗流体并将其发送到生物传感器，以便使用电化学无缝检测病毒。

“空气传播气溶胶探伤器的挑战在于室内空气中的病毒水平被稀释得如斯之高，以至于它甚而推向团聚酶链响应（PCR）的检测极限，就像大海捞针相同，”Chakrabarty说。“湿旋风分歧器的高病毒回收率可归因于其极高的流速，与市售采样器比较，这使其粗略在 5 分钟的样品收聚拢采样更大的空气量。”

Puthussery说，大多数买卖生物气溶胶采样器以相对较低的流速运行，而该团队的监测器的流速约为每分钟1，000升，使其成为可用的最高流速成立之一。它也很紧凑，宽约1英尺，高10英寸，当检测到病毒时会亮起，辅导科罚员增多房间内的气流或流畅。

该团队在两名 COVID 阳性患者的公寓中测试了监视器。将卧室空气样本的及时荧光定量PCR驱散与从无病毒甘休室收罗的空气样本进行比较。这些成立在卧室的空气样本中检测到病毒的RNA，但在对照空气样本中莫得检测到任何病毒RNA。

在将SARS-CoV-2雾化到房间大小的室内的践诺室践诺中，湿旋风分歧器和生物传感器粗略在采样几分钟后检测到不同水平的空气传播病毒浓度。

Cirrito说：“咱们从SARS-CoV-2运转，但也盘算测量流感、RSV、鼻病毒和其他不竭感染东说念主类的顶级病原体。“在病院环境中，监测仪可用于测量葡萄球菌或链球菌，它们会给患者带来多样并发症。这照实会对东说念主们的健康产生要害影响。

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参考文件：

Puthussery J V, Real-time environmental surveillance of SARS-CoV-2 aerosols,Nature Communications(2023).