Η εφεύρεση της χρονιάς στις ΗΠΑ - Μάσκα που κάνει διάγνωση κοροναϊού
Είναι τόσο ευαίσθητη και ακριβής όσο ένα μοριακό τεστ PCR για την Covid-19
Ερευνητές των πανεπιστημίων ΜΙΤ και Χάρβαρντ δημιούργησαν μια πρωτοποριακή μάσκα προσώπου, όπου μπορεί μέσα σε περίπου 90 λεπτά να γίνει ακριβής διάγνωση σε σχέση με τη μόλυνση ή μη από τον κοροναϊό.
Η ίδια διαγνωστική τεχνολογία (wearable freeze-dried cell-free ή wFDCF), η οποία άρχισε να αναπτύσσεται το 2015 και εξελίχτηκε προοδευτικά, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί γενικότερα για να δημιουργηθούν υφάσματα και ρούχα που να ανιχνεύουν όχι μόνο τον ιό SARS-CoV-2, αλλά επίσης άλλους παθογόνους μικροοργανισμούς (ιοί γρίπης, έμπολα, ζίκα κ.α.).
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι αισθητήρες που μπορούν να διαγνώσουν ιούς, είναι δυνατό να ενσωματωθούν όχι μόνο σε διάφορες μάσκες προσώπου, αλλά επίσης σε ποδιές εργαστηρίου και σε άλλα ρούχα, παρέχοντας έτσι έναν νέο τρόπο για να παρακολουθείται η έκθεση των εργαζομένων στο βιοϊατρικό τομέα σε διάφορες απειλές για την υγεία τους.
«Δείξαμε ότι μπορούμε να αναπτύξουμε μια ευρεία γκάμα αισθητήρων συνθετικής βιολογίας για να ανιχνεύουμε ιούς ή βακτήρια, καθώς και τοξικά χημικά, όπως οι νευρικές τοξίνες. Προσβλέπουμε ότι έτσι θα δημιουργήσουμε φορετούς βιοαισθητήρες επόμενης γενιάς για διασώστες, υγειονομικό και στρατιωτικό προσωπικό», δήλωσε ο κύριος ερευνητής, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής Τζέημς Κόλλινς του ΜΙΤ.
«Ουσιαστικά συρρικνώσαμε ένα ολόκληρο διαγνωστικό εργαστήριο σε ένα μικρό αισθητήρα συνθετικής βιολογίας που λειτουργεί σε οποιαδήποτε μάσκα προσώπου και συνδυάζει την υψηλή ακρίβεια των μοριακών τεστ PCR με την ταχύτητα και το χαμηλό κόστος των τεστ αντιγόνου. Πέρα από τις μάσκες, οι προγραμματίσιμοι αισθητήρες μας μπορούν να ενσωματωθούν σε άλλα υφάσματα», δήλωσε ο δρ. Πίτερ Νγκουγιέν του Χάρβαρντ.
Όταν οι αισθητήρες τοποθετούνται στο εξωτερικό μέρος της μάσκας, τότε μπορούν να ανιχνεύσουν τοξικές χημικές ουσίες στο περιβάλλον. Όπως αναμεταδίδει το ΑΠΕ-ΜΠΕ, στο μέλλον αναμένεται ότι μικροσκοπικές οπτικές ίνες θα ενσωματωθούν στους αισθητήρες και, όταν γίνεται ανίχνευση μικροβίων ή τοξινών, τα αντίστοιχα ψηφιακά σήματα θα στέλνονται σε μια εφαρμογή κινητού τηλεφώνου (app).
Οι ερευνητές έχουν ήδη καταθέσει τη σχετική πατέντα για την τεχνολογία τους και αναζητούν εταιρεία για να συνεργαστούν, προκειμένου να αναπτύξουν περαιτέρω τους αισθητήρες τους. Η διαγνωστική μάσκα προσώπου αναμένεται να είναι η πρώτη εμπορική εφαρμογή που θα κυκλοφορήσει στην αγορά.
Πώς λειτουργεί η μάσκα
Η διαγνωστική μάσκα, χάρη στους ειδικούς μικροσκοπικούς βιοαισθητήρες που είναι ενσωματωμένοι σε αυτήν και αναλύουν την αναπνοή, είναι τόσο ευαίσθητη και ακριβής όσο ένα μοριακό τεστ PCR για την Covid-19 και τόσο γρήγορη όσο ένα rapid τεστ αντιγόνου, σύμφωνα με τους δημιουργούς της.Η ίδια διαγνωστική τεχνολογία (wearable freeze-dried cell-free ή wFDCF), η οποία άρχισε να αναπτύσσεται το 2015 και εξελίχτηκε προοδευτικά, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί γενικότερα για να δημιουργηθούν υφάσματα και ρούχα που να ανιχνεύουν όχι μόνο τον ιό SARS-CoV-2, αλλά επίσης άλλους παθογόνους μικροοργανισμούς (ιοί γρίπης, έμπολα, ζίκα κ.α.).
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι οι αισθητήρες που μπορούν να διαγνώσουν ιούς, είναι δυνατό να ενσωματωθούν όχι μόνο σε διάφορες μάσκες προσώπου, αλλά επίσης σε ποδιές εργαστηρίου και σε άλλα ρούχα, παρέχοντας έτσι έναν νέο τρόπο για να παρακολουθείται η έκθεση των εργαζομένων στο βιοϊατρικό τομέα σε διάφορες απειλές για την υγεία τους.
«Δείξαμε ότι μπορούμε να αναπτύξουμε μια ευρεία γκάμα αισθητήρων συνθετικής βιολογίας για να ανιχνεύουμε ιούς ή βακτήρια, καθώς και τοξικά χημικά, όπως οι νευρικές τοξίνες. Προσβλέπουμε ότι έτσι θα δημιουργήσουμε φορετούς βιοαισθητήρες επόμενης γενιάς για διασώστες, υγειονομικό και στρατιωτικό προσωπικό», δήλωσε ο κύριος ερευνητής, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής Τζέημς Κόλλινς του ΜΙΤ.
«Ουσιαστικά συρρικνώσαμε ένα ολόκληρο διαγνωστικό εργαστήριο σε ένα μικρό αισθητήρα συνθετικής βιολογίας που λειτουργεί σε οποιαδήποτε μάσκα προσώπου και συνδυάζει την υψηλή ακρίβεια των μοριακών τεστ PCR με την ταχύτητα και το χαμηλό κόστος των τεστ αντιγόνου. Πέρα από τις μάσκες, οι προγραμματίσιμοι αισθητήρες μας μπορούν να ενσωματωθούν σε άλλα υφάσματα», δήλωσε ο δρ. Πίτερ Νγκουγιέν του Χάρβαρντ.
Εμπιστοσύνη στην εφεύρεση
Όπως αναφέρεται στη δημοσίευση που έγινε στο περιοδικό Nature, οι αισθητήρες, οι οποίοι είναι τοποθετημένοι στο εσωτερικό της μάσκας και αναλύουν την αναπνοή του χρήστη, μπορούν να ενεργοποιηθούν κατά βούληση από αυτόν που τη φοράει. Τα αποτελέσματα της διάγνωσης φανερώνονται μόνο στο εσωτερικό της μάσκας, για λόγους προστασίας των προσωπικών δεδομένων.Όταν οι αισθητήρες τοποθετούνται στο εξωτερικό μέρος της μάσκας, τότε μπορούν να ανιχνεύσουν τοξικές χημικές ουσίες στο περιβάλλον. Όπως αναμεταδίδει το ΑΠΕ-ΜΠΕ, στο μέλλον αναμένεται ότι μικροσκοπικές οπτικές ίνες θα ενσωματωθούν στους αισθητήρες και, όταν γίνεται ανίχνευση μικροβίων ή τοξινών, τα αντίστοιχα ψηφιακά σήματα θα στέλνονται σε μια εφαρμογή κινητού τηλεφώνου (app).
Οι ερευνητές έχουν ήδη καταθέσει τη σχετική πατέντα για την τεχνολογία τους και αναζητούν εταιρεία για να συνεργαστούν, προκειμένου να αναπτύξουν περαιτέρω τους αισθητήρες τους. Η διαγνωστική μάσκα προσώπου αναμένεται να είναι η πρώτη εμπορική εφαρμογή που θα κυκλοφορήσει στην αγορά.
