Naukowcy opracowali specjalny czujnik do wykrycia grypy ptaków w powietrzu!
Grypa ptaków to dziś jedno z największych zagrożeń, z jakim mierzy się produkcja drobiarska na świecie. Choroba nie tylko powoduje wysoką śmiertelność ptaków, ale zmusza rolników do likwidacji całych stad. Oprócz tego od niedawna wirus typu H5N1 rozprzestrzenia się coraz szerzej: nie tylko wśród drobiu, ale również przenosi się na ssaki, a nawet ludzi.
Sprawdź również, ile ognisk grypy ptaków jest w Polsce i gdzie one są zlokalizowane!
Do tej pory wykrycie ogniska choroby trwało wiele godzin, co znacząco opóźniało reakcję. Teraz może się to zmienić. Naukowcy z Washington University w St. Louis (USA) zaprezentowali biosensor, który wykrywa wirusa grypy ptaków unoszącego się w powietrzu – i to w kilka minut. Informację tę podaje portal WashU.
Nowy biosensor wykrywa grypę ptaków w gospodarstwie w kilka minut!
Zespół profesora Rajana Chakrabarty’ego z McKevley School of Engineering pracował nad urządzeniem, które pozwala wykrywać wirusy i bakterie unoszące się w powietrzu nad gospodarstwem rolnym. Dzięki zastosowaniu biosensorów elektrochemicznych udało się osiągnąć niespotykaną wcześniej szybkość reakcji:
- Ten biosensor jest pierwszy tego typu – powiedział prof. Rajan Chakrabarty.
Zespół stworzył urządzenie, które co pięć minut analizuje powietrze na fermie i przekazuje dane o poziomie wirusa H5N1. Tak szybka reakcja to przełom, bo jak pisze portal WashU cytując profesora: „konwencjonalne testy trwają ponad 10 godzin – to zbyt długo, by zatrzymać epidemię”.
Jak działa czujnik do wykrycia grypy ptaków?
Urządzenie przypomina rozmiarem drukarkę biurową. Można je ustawić np. przy wyciągu powietrza z kurnika, na terenie fermy drobiu lub obok pomieszczeń dla krów mlecznych. Powietrze zasysane jest do wnętrza, gdzie miesza się z cieczą wyścielającą specjalny pojemnik. Aerozole zawierające wirusa grypy ptaków zostają uwięzione, a próbka trafia do biosensora.
Zespół badawczy zoptymalizował powierzchnię sensora tak, by wykrywać wirusy nawet przy bardzo niskim stężeniu – poniżej 100 kopii wirusowego RNA na m³. Czujnik używa tzw. aptamerów, czyli fragmentów DNA, które przyczepiają się do białek wirusa i dają sygnał o jego obecności. Już po kilku minutach rolnik wie, czy w powietrzu nad jego gospodarstwem rolnym znajduje się niebezpieczny patogen.
Zastosowanie w rolnictwie i produkcji drobiarskiej
Gospodarstwa drobiarskie i mleczarskie mogą dzięki czujnikowi zyskać narzędzie do monitorowania sytuacji na bieżąco. Obecnie rolnicy, którzy podejrzewają ognisko choroby, muszą wysyłać próbki do laboratorium, a to może trwać dni. W przypadku wysoce zjadliwej grypy ptaków H5N1 czas ma ogromne znaczenie – choroba potrafi roznieść się błyskawicznie i zdziesiątkować stado.
Sensor nie tylko wykrywa wirusa, ale też podaje stężenie patogenu w powietrzu. To bardzo cenna informacja – pozwala określić, czy zagrożenie w danym gospodarstwie rolnym rośnie i czy trzeba natychmiast wdrożyć procedury bezpieczeństwa: dezynfekcję, kwarantannę lub ubój.
Czy biosensor pojawi się w gospodarstwach rolnych?
Jak informuje WashU, urządzenie nadaje się do masowej produkcji i nie wymaga specjalistycznej wiedzy od użytkownika. Twórcy tego biosensora podkreślają, że biosensor może posłużyć również do wykrywania innych groźnych patogenów, m.in. SARS-CoV-2 czy bakterii E. coli.
Zespół badawczy współpracuje z firmą biotechnologiczną Varro Life Sciences, która zajmuje się procesem komercjalizacji technologii. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, wkrótce rolnicy będą mogli samodzielnie kontrolować czystość powietrza na swoich ferm drobiu – i reagować, zanim dojdzie do wybuchu choroby.
Na podst. WashU, ACS Sensors
