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当今，COVID-19大流行的要紧阶段照旧完满，科学家们正在寻找及时监测室内环境中病毒的纪律。通过将气溶胶采样时刻的最新弘扬与超理智的生物传感时刻相联结，圣路易斯华盛顿大学的盘问东谈主员创建了一个及时监视器亚星在线，不错在梗概 5 分钟内检测到房间中的任何新冠病毒变种。

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这种低价的主张考证建立可用于病院和医疗机构、学校和大家所在，以匡助检测CoV-2，并可能监测其他呼吸谈病毒气溶胶，如流感和呼吸谈合胞病毒（RSV）。他们在监视器上的使命收尾，他们说这是最理智的探伤器，发表在Nature Communications上。

来自麦凯维工程学院和医学院的跨学科盘问东谈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·乔利干事发展副扶持拉詹·查克拉巴蒂；Joseph Puthussery，Chakrabarty践诺室的博士后盘问助理;约翰·西里托，医学院精神病学扶持;以及医学院精神病学副扶持卡拉·岳德等东谈主构成。

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“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东谈主的房间里，你不思在五天后知谈你是否会生病。这个建立的思法是，你基本上不错及时或每5分钟知谈是否有活病毒。

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该图款式了空气采样时期旋风范样器内的颗粒轨迹。华盛顿大学的盘问小组使用策划流体能源学（CFD）模拟来深切了解潮湿旋内气溶胶的大小依赖性聚积效果。

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淀粉样卵白看成阿尔茨海默病的生物记号物，并思知谈它是否不错转念为SARS-CoV-2的检测器。他们谋划了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学问。

为了将生物传感器从检测β淀粉样卵白调整为冠状病毒，盘问东谈主员将识别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，在国立卫生盘问院（NIH）的践诺室中开辟了纳米抗体。盘问东谈主员说，纳米体很小，易于复制和修改，制形资本便宜。

“基于纳米抗体的电化学纪律在检测病毒方面更快，因为它不需要试剂或大批的处理门径，”Yuede说。“SARS-CoV-2与名义的纳米抗体联结，咱们不错使用一种称为方波伏安法的时刻指点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时刻运行的空气采样器中。空气以终点高的速率插足采样器，并与罗列在采样器壁上的流体离心夹杂，形成名义涡流，从而拿获病毒气溶胶。湿式旋风范样器有一个自动泵，不错聚积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。

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“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反馈（PCR）的检测极限，就像大海捞针相通，”Chakrabarty说。“湿旋风辞别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，这使其大略在 5 分钟的样品收聚拢采样更大的空气量。”

Puthussery说，大多数营业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建立之一。它也很紧凑，宽约1英尺，高10英寸，当检测到病毒时会亮起，指示处置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收尾与从无病毒领域室聚积的空气样本进行比较。这些建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。

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在将SARS-CoV-2雾化到房间大小的室内的践诺室践诺中，湿旋风辞别器和生物传感器大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初始，但也策画测量流感、RSV、鼻病毒和其他频频感染东谈主类的顶级病原体。“在病院环境中，监测仪可用于测量葡萄球菌或链球菌，它们会给患者带来各式并发症。这如实会对东谈主们的健康产生要紧影响。

参考文件：

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