当今，COVID-19大流行的紧要阶段仍是结束，科学家们正在寻找及时监测室内环境中病毒的行径。通过将气溶胶采样时代的最新发扬与超聪惠的生物传感时代相联接，圣路易斯华盛顿大学的连系东谈主员创建了一个及时监视器，不错在轻视 5 分钟内检测到房间中的任何新冠病毒变种。

这种低价的倡导考据成立可用于病院和医疗机构、学校和内行景况，以匡助检测CoV-2，并可能监测其他呼吸谈病毒气溶胶，如流感和呼吸谈合胞病毒（RSV）。他们在监视器上的责任末端，他们说这是最聪惠的探伤器，发表在Nature Communications上。

来自麦凯维工程学院和医学院的跨学科连系东谈主员团队由麦凯维工程学院能源、环境和化学工程的哈罗德·D·乔利劳动发展副陶冶拉詹·查克拉巴蒂；Joseph Puthussery，Chakrabarty现实室的博士后连系助理;约翰·西里托，医学院精神病学陶冶;以及医学院精神病学副陶冶卡拉·岳德等东谈主构成。

“目下莫得什么能告诉咱们房间有多安全，”Cirrito说。“淌若你在一个有100东谈主的房间里，你不念念在五天后知谈你是否会生病。这个成立的念念法是，你基本上不错及时或每5分钟知谈是否有活病毒。

该图神气了空气采样时辰旋风仪样器内的颗粒轨迹。华盛顿大学的连系小组使用盘算流体能源学（CFD）模拟来深刻了解潮湿旋内气溶胶的大小依赖性采集后果。

Cirrito和Yuede之前斥地了一种微免疫电极（MIE）生物传感器，不错检测β淀粉样卵白看成阿尔茨海默病的生物象征物，并念念知谈它是否不错滚动为SARS-CoV-2的检测器。他们关系了Chakrabarty，后者组建了一个包括Puthussery在内的团队，Puthussery在构建及时仪器来测量空气毒性方面领有专科常识。

为了将生物传感器从检测β淀粉样卵白不异为冠状病毒，连系东谈主员将识别β淀粉样卵白的抗体换成了来自好意思洲驼的纳米抗体，该纳米体可识别SARS-CoV-2病毒的刺突卵白。David Brody，医学博士，博士，医学院精神病学系的前教员，该论文的作家，在国立卫生连系院（NIH）的现实室中斥地了纳米抗体。连系东谈主员说，纳米体很小，易于复制和修改，制形资本便宜。

“基于纳米抗体的电化学行径在检测病毒方面更快，因为它不需要试剂或无数的处理范例，”Yuede说。“SARS-CoV-2与名义的纳米抗体联接，咱们不错使用一种称为方波伏安法的时代指引病毒名义酪氨酸的氧化，以测量样品中的病毒量。”

Chakrabarty和Puthussery将生物传感器集成到基于湿旋风时代运行的空气采样器中。空气以极度高的速率插足采样器，并与摆列在采样器壁上的流体离心搀和，形成名义涡流，从而拿获病毒气溶胶。湿式旋风仪样器有一个自动泵，不错采集流体并将其发送到生物传感器，以便使用电化学无缝检测病毒。

“空气传播气溶胶探伤器的挑战在于室内空气中的病毒水平被稀释得如斯之高，以至于它以至推向团员酶链反馈（PCR）的检测极限，就像大海捞针一样，”Chakrabarty说。“湿旋风鉴别器的高病毒回收率可归因于其极高的流速，与市售采样器比较，这使其大致在 5 分钟的样品收集结采样更大的空气量。”

Puthussery说，大多数交易生物气溶胶采样器以相对较低的流速运行，而该团队的监测器的流速约为每分钟1，000升，使其成为可用的最高流速成立之一。它也很紧凑，宽约1英尺，高10英寸，当检测到病毒时会亮起，教唆责罚员增多房间内的气流或运动。

该团队在两名 COVID 阳性患者的公寓中测试了监视器。将卧室空气样本的及时荧光定量PCR末端与从无病毒死心室采集的空气样本进行比较。这些成立在卧室的空气样本中检测到病毒的RNA，但在对照空气样本中莫得检测到任何病毒RNA。

在将SARS-CoV-2雾化到房间大小的室内的现实室现实中，湿旋风鉴别器和生物传感器大致在采样几分钟后检测到不同水平的空气传播病毒浓度。

Cirrito说：“咱们从SARS-CoV-2启动，但也连系测量流感、RSV、鼻病毒和其他时时感染东谈主类的顶级病原体。“在病院环境中，监测仪可用于测量葡萄球菌或链球菌，它们会给患者带来多样并发症。这确乎会对东谈主们的健康产生首要影响。

参考文件：

Puthussery J V, Real-time environmental surveillance of SARS-CoV-2 aerosols,Nature Communications(2023).