Рекордно чувствительный детектор, способный определять наличие
любых вирусов в воздухе даже при минимальной концентрации,
разработали ученые и инженеры 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. 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.
«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.
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.
По информации пресс-службы НИЯУ МИФИ