Ученые разрабатывают новую маску для лица от коронавируса

В течение последних шести лет специалисты по биоинженерии Массачусетского технологического института и Гарварда разрабатывают датчики, способные обнаруживать вирусы, в том числе и те, которые вызывают лихорадки Зика и Эбола. Но теперь они создают технологию для обнаружения коронавируса. Команда специалистов будет делать флуоресцентные маски для лица со встроенными датчиками. Когда зараженный человек будет чихать или кашлять, датчики будут светиться, сигнализируя о наличии вируса.

Технологии выявления вирусов

Еще в 2014 году, задолго до появления коронавируса, Джим Коллинз, руководитель биоинженерной лаборатории в Массачусетском технологическом институте, начал проект по разработке датчиков, способных обнаружить вирус Эбола. Его немногочисленная команда специалистов, к которым присоединились еще специалисты из Гарварда, обнародовала результаты изысканий в 2016 году. Тогда же они начали адаптировать свою технологию к обнаружению вируса Зика. И сейчас они снова меняют свой инструментарий для того, чтобы вовремя выявлять коронавирус.

Как будет работать маска

Команда разрабатывает флуоресцентную маску для лица, которая начинает светиться в случае, если человек с коронавирусом будет чихать или кашлять. Специальные датчики покажут, содержится ли коронавирус в слюне. Если эта технология окажется успешной, она может вполне заменить такие методологии проверки, как температурный скриннинг. Коллинз считает, что это изобретение будет очень полезным во время ослабления или полной отмены карантина. Его можно использовать в аэропортах во время прохождения системы безопасности или посадки в самолет, в транспорте по дороге на работу или домой.

Когда пациенты ожидают своей очереди в больницах, то эти маски можно будет использовать в качестве предварительной проверки. Врачи смогут применять их для диагностики пациентов без долгого ожидания результатов анализа образцов в лаборатории. Ведь известно, что способность многих стран контролировать вспышки эпидемии зависела именно от недостатка методик, быстро идентифицирующих зараженных.

От теории - к практике

Коллинз говорит, что этот проект пока что находится на ранних стадиях разработки. Команда специалистов также обсуждает проблему – прикреплять ли датчики к любой маске или делать специальные маски со встроенными датчиками. Ученые надеются, что в течение нескольких следующих недель они приступят к лабораторным испытаниям. Они будут надевать маски на зараженных людей, чтобы увидеть, как их изобретение работает в реальных условиях.

Суть технологии

Методика обнаружения вируса уже продемонстрировала свою эффективность. Еще два года назад датчики, изобретенные учеными, выявляли вирусы, вызывающие грипп, острые респираторные заболевания, гепатит, корь и другие болезни. Сначала эту технологию проверяли на такой поверхности, как бумага. Затем оказалось, что она работает с пластиком и тканью. Эти датчики представляют собой сенсоры, состоящие из дезоксирибонуклеиновых и рибонуклеиновых кислот, способных связываться с вирусом, - ДНК и РНК.

Их высушивают холодом с помощью специальной машины. Она извлекает из кислот влагу, но оставляет их живыми. В таком высушенном виде ДНК и РНК могут храниться при комнатной температуре даже несколько месяцев. Поэтому маски с датчиками тоже можно долго хранить.

Датчики, содержащие ДНК и РНК, активируются при наличии слизи или слюны и обнаруживают генетический код вируса. Тогда они начинают посылать сигнал. Его не видно невооруженным глазом, а только с помощью особого прибора. С его помощью служащие различных учреждений смогут сканировать маски посетителей.

Помощь в диагностике

Датчики делаются с помощью синтетической биологии – науки, которая использует биоинженерию для перепроектирования природных систем. В 2018 году лаборатория Коллинза получила от компании "Джонсон энд Джонсон" 50 тысяч долларов для изобретения сенсоров, способных выявлять вирусы на лабораторных халатах.

Датчики можно использовать в том же качестве, что и обычные диагностические тесты для обнаружения вирусов. Но они более дешевые и быстрые. Так, вирус Зика сенсоры Коллинза идентифицируют за два-три часа. А стоит такой сенсор приблизительно 20 долларов (1473 рубля). Чтобы сделать сейчас тест на коронавирус, требуется не менее суток, а пациенты получают результаты лишь через пару дней. К тому же эти датчики могут определять разницу между несколькими штаммами вируса.

Замена температурного скриннинга

В аэропортах и на вокзалах в тех странах, которые ослабили карантин, часто полагаются на измерение температуры путешественникам. Но при этом можно пропустить другие инфекции. Этот метод также бесполезен, если проверяются пассажиры, не имеющие симптомов. А датчики Коллинза обнаруживают сам вирус, а не сопутствующие признаки болезни.

Коллинз надеется, что в случае успешного развития проекта массовое производство масок с датчиками начнется уже в конце лета.