Η διαχείριση της πανδημίας σίγουρα θα ήταν πιο εύκολη υπόθεση αν μπορούσαμε να ανιχνεύσουμε τον κοροναϊό στον αέρα. Είναι μια ιδέα που όπως φαίνεται θα γίνει πραγματικότητα, χάρη σε πειραματικούς αισθητήρες για την ανίχνευση παθογόνων παραγόντων σε κλειστούς και ανοιχτούς χώρους.
«Οι έρευνες για τη βελτίωση των αισθητήρων ιών δεν έχουν προχωρήσει και πολύ τα τελευταία χρόνια» λέει ο Φούμιο Ναρίτα του Πανεπιστημίου του Τόχοκου στην Ιαπωνία, πρώτος συγγραφέας μελέτης που δημοσιεύεται στην έγκριτη επιθεώρηση Advanced Materials. «Οι αισθητήρες ιών θα γίνουν πραγματικότητα με τις νέες εξελίξεις στην επιστήμη υλικών, την τεχνητή νοημοσύνη, τη μηχανική μάθηση και την ανάλυση δεδομένων» προβλέπει ο ερευνητής.
Η μελέτη της ομάδας του δεν αναφέρεται σε κάποιον συγκεκριμένο αισθητήρα, συγκεντρώνει όμως τα τελευταία ερευνητικά δεδομένα για την ανάπτυξη βιοαισθητήρων γενικής χρήσης.
Η ανίχνευση ιών, λένε οι συντάκτες της δημοσίευσης, είναι εφικτή χάρη στα πιεζοηλεκτρικά υλικά, τα οποία μετατρέπουν τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική. Αντισώματα που αναγνωρίζουν συγκεκριμένους ιούς θα μπορούσαν να συνδεθούν σε ένα πιεζοηλεκτρικό υλικό. Όταν ένας ιός συνδέεται στα αντισώματα, η αύξηση της μάζας μειώνει τη συχνότητα του ηλεκτρικού ρεύματος που παράγει το πιεζοηλεκτρικό υλικό, και αποκαλύπτει έτσι την παρουσία του παθογόνου παράγοντα.
Πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες δοκιμάζονται ήδη για την ανίχνευση των ιών της γρίπης, των κονδυλωμάτων, του Έμπολα και του HIV. Στο μέλλον θα μπορούσαν να τροποποιηθούν για την ανίχνευση του SARS-CoV-2 στον αέρα, λένε οι ερευνητές.
Για την ανίχνευση βακτηρίων, η βέλτιστη λύση είναι τα μαγνητοπεριοριστικά υλικά, τα οποία μετατρέπουν τη μηχανική ενέργεια σε μαγνητική και το αντίστροφο. Και σε αυτή την περίπτωση, αντισώματα που αναγνωρίζουν τους παθογόνους παράγοντες συνδέονται σε ένα μαγνητοπεριοριστικό υλικό που εκτίθεται σε μαγνητικό πεδίο. Όταν το μικρόβιο συνδεθεί στο αντίστοιχο αντίσωμα, η μάζα του υλικού αυξάνεται και προκαλεί μεταβολές της μαγνητικής ροής, οι οποίες καταγράφονται από ένα πηνίο.
Η μέθοδος δοκιμάζεται για την ανίχνευση των βακτηρίων που προκαλούν τύφο και πυρετό των χοίρων, καθώς και για τον εντοπισμό σπορίων άνθρακα.
Στο μέλλον, βιοαισθητήρες που πιάνουν ιούς και βακτήρια στον άερα θα μπορούσαν να εγκατασταθούν σε συστήματα κλιματισμού ή στο μετρό για να σημαίνουν συναγερμό σε περίπτωση βιολογικού κινδύνου, λέει ο δρ Ναρίτα και η ομάδα του.
Ας ελπίσουμε ότι η τεχνολογία θα είναι έτοιμη πριν χτυπήσει η επόμενη πανδημία…
