05:24 24 Ottobre 2020
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Un rilevatore con sensibilità record, in grado di rilevare la presenza di eventuali virus nell'aria, anche alla concentrazione più bassa, è stato sviluppato dagli scienziati del National Research Nuclear University «MEPhI».

Il sistema è molte volte più compatto e più preciso degli analoghi, il che lo rende lo strumento ottimale per la diagnostica rapida in luoghi affollati. Lo ha riferito il servizio stampa dell'università.

I test di Stato del rilevatore "Trigger-BIO" realizzato presso il National Research Nuclear University «MEPhI», hanno evidenziato una sensibilità record del dispositivo: in 1-2 secondi è in grado di identificare un patogeno presente nell'aria in quantità di sole 10-20 particelle per litro.

Il dispositivo, come hanno spiegato i creatori, separa le impurità con alta precisione e riconosce gli aerosol biogenici di qualsiasi tipo: virus, batteri, tossine batteriche. Secondo gli esperti del National Research Nuclear University «MEPhI», il dispositivo consentirà di organizzare lo screening in streaming nei trasporti e nei luoghi di concentrazioni di massa di persone, nonché aiuterà a mettere in sicurezza le strutture civili e militari.

"Il rilevamento e il riconoscimento dei biopatogeni nel dispositivo viene effettuato analizzando la fluorescenza dei due principali bioaerosol fluorofori (detti anche fluorocromi) – il triptofano e la nicotinamide adeninucleotide. Il dispositivo esegue l'analisi spettrale del campione, pompando aria attraverso il percorso analitico ed eccitandola con la radiazione di LED con lunghezze d'onda di 280 e 365 nm", ha spiegato il professore associato del dipartimento di nanotecnologie elettroniche, spintronica e fotonica del National Research Nuclear University «MEPhI», Gennady Kotkovsky.

I campioni d'aria vengono pompati a una velocità di 27 litri al minuto. La velocità e il volume del getto d'aria consentono, secondo gli scienziati, di registrare il segnale di fluorescenza da ciascuna delle particelle di bioaerosol che cadono nella regione di focalizzazione della radiazione eccitante.

"L'analisi si svolge in tre intervalli spettrali, così come nel canale di diffusione della luce, che consente di escludere le impurità inorganiche. L'analisi di correlazione genera un segnale da ciascuna particella irradiata nella modalità di conteggio dei fotoni, che viene confrontato con i campioni di patogeni nella memoria del dispositivo", ha detto Gennady Kotkovsky.

La particolarità del dispositivo, secondo i creatori, è l'uso di due fonti di eccitazione contemporaneamente, grazie alle quali la soglia di rilevamento viene ridotta e la precisione dell'identificazione aumentata. Per la prima volta in Russia, un singolo metodo di conteggio dei fotoni è stato utilizzato in un dispositivo di questo tipo, che, come hanno spiegato gli scienziati, aumenta la sensibilità del dispositivo di almeno 10 volte.

"Trigger-BIO", come notato dai creatori, è molte volte più compatto e leggero degli analoghi esistenti: pesa solo cinque chilogrammi se alimentato dalla rete e sei chilogrammi e mezzo quando lavora in modalità stand-alone.

Lo sviluppo del dispositivo è stato effettuato in base a un contratto con il Ministero della Salute della Federazione Russa; i test sono stati effettuati presso il Centro Nazionale di Ricerca di Epidemiologia e Microbiologia «Gamaleya».

Attualmente, gli scienziati stanno passando al funzionamento sperimentale del dispositivo in condizioni reali, nonché alla formazione di un database di "impronte digitali" spettrali di biopatogeni per il loro efficace riconoscimento.

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