وبحسب الدراسة المنشورة في دورية “نيتشر كومينكيشن”، يُمكن تعديل الجهاز أيضاً لرصد الرذاذ المحمل بالفيروسات التنفسية الأخرى، مثل الأنفلونزا والفيروس المخلوي التنفسي، خلال دقائق، وعرض النتائج على شاشة مُلحقة بالجهاز.

بعد انتهاء مرحلة الطوارئ لوباء كورونا، يبحث العلماء عن طرق لمراقبة البيئات الداخلية في الوقت الفعلي بحثاً عن الفيروسات.

ومن خلال الجمع بين التطورات الحديثة في تقنية أخذ عينات الهباء الجوي وتقنية الاستشعار البيولوجي فائقة الحساسية، صمم الباحثون جهازاً يمكنه اكتشاف أي من متغيرات فيروس كورونا في غرفة في غضون حوالي 5 دقائق.

ويقول المؤلف المشارك في الدراسة “جون سيريتو”، وهو أستاذ علم الأعصاب في كلية الطب بجامعة واشنطن، في بيان للجامعة تلقت “الشرق” نسخة منه، إنه لا يوجد شيء حالياً يخبرنا عن مدى أمان الغرفة، موضحاً “إذا كنت في غرفة بها 100 شخص، فأنت لا تريد أن تعرف بعد خمسة أيام ما إذا كنت مريضاً أم لا. الفكرة من هذا الجهاز هي أنه يمكنك معرفة ما إذا كان هناك فيروساً بالغرفة بشكل مباشر في الوقت الفعلي، بمعدل فحص للهباء الجوي كل 5 دقائق”.

جهاز استشعار

وكان الفريق قد طور في وقت سابق نوعاً محدداً من أجهزة الاستشعار الحيوية التي تستخدم أقطاب كهربائية دقيقة، لاكتشاف وتقدير مستويات بروتين “بيتا أميلويد” والذي يُعد أحد أسباب الإصابة بمرض ألزهايمر، وعدّل ذلك الجهاز للتعرف على فيروس كورونا.

لتحويل جهاز الاستشعار الحيوي من اكتشاف “بيتا أميلويد” إلى فيروس كورونا، قام الباحثون بتبديل الجسم الذي يتعرف على البروتين بجسم نانوي من اللاما يتعرف على البروتين الشوكي الذي يُميز فيروس كورونا.

ويقول الباحثون إن النهج الكهروكيميائي والذي يستخدم الأقطاب النانوية أسرع في اكتشاف الفيروسات، إذ أنه لا يحتاج إلى كاشف أو إلى الكثير من خطوات المعالجة.

ويرتبط فيروس كورونا بالأجسام النانوية الموجودة على سطح الجهاز، الذي يقوم بتحويلها إلى قيمة كهربائية صغيرة تُقرأ في الوقت الفعلي على الشاشة المدمجة. ويضيء الجهاز عند اكتشاف الفيروس.

وعلى عكس معظم أجهزة أخذ عينات الهواء التي تعمل بمعدلات تدفق منخفضة نسبياً، يعمل الجهاز الجديد بمعدل تدفق يبلغ حوالي 1000 لتر من الهواء في الدقيقة، مما يجعله واحداً من أعلى الأجهزة المتاحة تجارياً من ناحية معدل التدفق.

كما أن الجهاز مضغوط، إذ يبلغ عرضه حوالي 35 سنتيمتراً وطوله حوالي 24 سنتيمتراً.

واختبر الفريق الشاشة في شقق مريضين مصابين بفيروس كورونا. تمت مقارنة نتائج الفحص في الوقت الفعلي لعينات الهواء من غرف النوم مع عينات الهواء التي تم جمعها من غرفة التحكم الخالية من الفيروسات.

ورصدت الأجهزة الحمض النووي الريبي للفيروس في عينات الهواء من غرف النوم، لكنها لم تكتشف أي شيء في عينات هواء غرف التحكم.