Mohou senzory zjišťující přítomnost coronaviru ve vzduchu pomoci bezpečně znovu nastartovat ekonomiku?

Mohou senzory zjišťující přítomnost coronaviru ve vzduchu pomoci bezpečně znovu nastartovat ekonomiku? 1

Hned několik společností prodává zařízení, která mají zjišťovat přítomnost nového koronaviru, žádné z nich ale nenabízí výsledek na místě.  Přenosný testovač vzduchu od PathogenDx a Burtin Instruments zachytává koronavirus a další biologické částice, které jsou testovány pomocí analýzy DNA.

Zatímco v době pandemie firmy ve světě usilují o to, aby vytvořily podmínky, kde se pracovníci a zákazníci budou cítit bezpečně při vstupu do uzavřených prostor, některé z nich také navrhly řešení: monitorovací zařízení na přítomnost viru covid-19 ve vzduchu. Tato zařízení nasávají velké množství vzduchu a zachytávají uvnitř částice viru i vše ostatní, co je v aerosolu přítomné.  Obsah je poté testován na přítomnost SARS-CoV-2, který způsobuje covid-19. 

Několik společností v sektoru kvality a diagnostiky vzduchu rychle vytvořilo nový druh technologie, přičemž na trhu se objevují různé verze. Tato zařízení je možné použít kdekoliv, např. v kancelářských budovách, letadlech, nemocnicích, školách a pečovatelských domech. Přitom ale nedokážou podat výsledky v reálném čase, tj. nezapípají a neupozorní, že v okolí byl nalezen virus. Místo toho se nasbírané vzorky musí zaslat do laboratoře na analýzu, která probíhá metodou polymerázové řetězové reakce (PCR).  Tento proces trvá hodiny. K tomu připočtěte logistiku spojenou s fyzickým převozem vzorků do laboratoře, a může to být den i více, než jsou k dispozici výsledky. I den staré informace ale mají svoji hodnotu, říkají tvůrci těchto zařízení.

 „Vše se netýká pouze covid-19,” říká Milan Patel, ředitel PathogenDx, společnosti zaměřující se na testování na základě DNA. Umožňuje přitom podnikům a institucím zjistit přítomnost viru, aniž by musely spoléhat na hlášení samotných nakažených, čímž přináší klid pro každého kolem.

 „Když vcházíte do budovy, je skvělé vědět, že provádějí monitorování prostředí.“

Společnost PathogenDx letos vytvořila detekční systém na vzduchem přenášený virus SARS-CoV-2 tím, že zkombinovala své testování DNA s testovačem vzduchu (air sampler) od společnosti Bertin Instruments. Zařízení ve tvaru husího krku používá cyklonický vír, který vtáhne velké množství vzduchu a zachycuje všechny částice v tekutině. Jakmile jsou vzorky sebrané, musí být zaslány do laboratoře PathogenDx, kde prochází dvoufázovým procesem PCR. Ten zesílí genetický kód viru tak, aby jej bylo možné zjistit. Přidáním dalšího kroku k tomuto procesu se zlepšuje citlivost testu (PCR kromě toho představuje zlatý standard pro obecné testování lidí na covid-19.)

Podle Patela může být zařízení obzvlášť užitečné v letadlech, ve velkých kancelářských budovách a ve zdravotnických zařízeních. Např. v letadle pokud zařízení zjistí přítomnost viru během letu, aerolinie mohou cestující upozornit, že jsou potenciálně vystavení viru. Nebo pokud testování během letu vyjde negativní, aerolinie budou vědět, že „nenakazili 267 cestujících na palubě“.

Ve velkých kancelářských budovách může každodenní testování vzduchu poskytnut správě budovy nástroj pro včasné zjištění viru. Jakmile přijdou pozitivní výsledky testu, vedoucí kanceláří může zaměstnance požádat, aby následucích pár týdnů pracovali z domova. Nemocnice mohou zařízení použít na sledování trendů, identifikaci problémových míst a varování vystavených zaměstnanců a pacientů.

Vzhledem k tomu, že mnoho nositelů viru neví o tom, že jsou nakažení, nebo nemusí být ochotní hlásit pozitivní výsledky testu na covid-19 v každém zařízení, které navštívili, monitorování vzduchu může varovat lidi před možným vystavením viru způsobem, jaký sledování kontaktů nedokáže.

Také další společnosti ve světě navrhují vlastní verze monitorování vzduchu na SARS-CoV-2. Společnost Sartorius v německém Göttingenu říká, že jejich zařízení bylo použito na analyzování vzduchu ve dvou nemocnicích v čínském Wu-chanu. (Podle výsledku byla koncentrace viru na izolovaném oddělení nemocnice a v pokojích pacientů na umělé ventilaci velmi nízká, ale už vyšší byla v prostoru toalet, které pacienti používají.)

Společnost Assured Bio Labs v Oak Ridge, Tennessee, USA, propaguje svoje zařízení na monitorování vzduchu jako způsob, jak vrátit Američany zpátky do práce. Společnost InnovaPrep v Missouri nabízí sadu na testování vzduchu nazvanou Bobcat, a společnost Eurofins Scientific z Lucemburska propaguje ve světě své laboratoře, které mohou tyto vzorky analyzovat.

Žádný z komerčně nabízených testů však neposkytuje výsledky v reálném čase (tj. ihned). Právě na tom pracují vědci Jing Wang a Guangyu Qiu ze Spolkové vysoké školy technické (ETHZ) a Švýcarské federální laboratoře pro vědu a technologii materiálů (EMPA). Přišli už s plazmonovým fototermálním biosenzorem, který dokáže detekovat přítomnost SARS-CoV-2 bez použití analýzy PCR. Qiu, senzorový technik a postdoktor na ETHZ a EMPA, říká, že když na něm ještě zapracují, zařízení bude schopno poskytnout výsledky od 15 do 60 minut. Zařízení kombinuje optický senzor a fototermální součást, která využívá „lokalizovanou povrchovou plazmonovou rezonanci snímající transdukci a plazmonický fototermální efekt“. Ale předtím, než bude zařízení možné testovat v reálném světě, vědci musí objevit způsob, jak oddělit genetický materiál viru od jeho membrány. Qiu doufá, že tohle vyřeší a bude mít prototyp připravený k testování do konce roku. 

Testování na covid