Детектор с рекордной чувствительностью, способный определять наличие любых вирусов в воздухе даже при минимальной концентрации, разработали ученые Национального ядерного исследовательского университета "МИФИ" (НИЯУ МИФИ). Система в несколько раз компактнее и точнее аналогов, что делает ее оптимальным средством экспресс-диагностики в местах массового скопления людей. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
Государственные испытания созданного в НИЯУ МИФИ детектора "Триггер-БИО" показали рекордную чувствительность прибора: за 1-2 секунды он способен идентифицировать патоген, присутствующий в воздухе в количестве всего 10-20 частиц на литр.
Устройство, как объяснили создатели, с высокой точностью отделяет примеси и распознает биогенные аэрозоли любых типов – вирусы, бактерии, бактериальные токсины. Как уверены специалисты НИЯУ МИФИ, прибор позволит организовать потоковый скрининг в транспорте и местах массового скопления людей, поможет обезопасить гражданские и военные объекты.
"Обнаружение и распознавание биопатогенов в устройстве происходит путем анализа флуоресценции двух основных биоаэрозольных флуорофоров – триптофана и никотинамидаденинуклеотида. Прибор осуществляет спектральный анализ пробы, прокачивая воздух через аналитический тракт и возбуждая его излучением светодиодов с длинами волн 280 и 365 нм", – объяснил доцент отделения нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике НИЯУ МИФИ Геннадий Котковский.
Прокачка воздушных проб проходит со скоростью 27 литров в минуту. Скорость и объем воздушной струи позволяет, по словам ученых, регистрировать сигнал флуоресценции от каждой из биоаэрозольных частиц, попадающих в область фокусировки возбуждающего излучения.
"Анализ проходит в трех спектральных диапазонах, а также в канале светорассеяния, что позволяет отсечь неорганические примеси. При помощи корреляционного анализа от каждой облученной частицы в режиме счета фотонов формируется сигнал, сопоставляемый с образцами патогенов в памяти устройства", – рассказал Геннадий Котковский.
Особенность прибора, по словам создателей, в использовании сразу двух источников возбуждения, благодаря чему снижается порог обнаружения и повышается точность идентификации. Впервые в России в устройстве такого типа применен метод счета единичных фотонов, что, как объяснили ученые, повышает чувствительность прибора минимум в 10 раз.
"Триггер-БИО", как отметили создатели, в несколько раз компактнее и легче существующих аналогов: он весит всего пять килограммов при питании от сети и шесть с половиной килограммов при работе в автономном режиме.
Разработка прибора осуществлялась по контракту с Минздравом РФ, испытания проходили в Национальном исследовательском центре эпидемиологии и микробиологии (НИЦЭМ) имени Н.Ф. Гамалеи.
В настоящее время ученые переходят к опытной эксплуатации прибора в реальных условиях, а также к формированию базы спектральных "отпечатков" биопатогенов для их эффективного распознавания.
|
