În timpul iernii, o criză neașteptată a ouălor a lovit magazinele alimentare din SUA, cauzată de un val de gripă aviară care s-a răspândit în fermele de păsări și de lactate. Prețurile au atins cote record, afectând restaurantele și brutăriile, iar mulți consumatori au renunțat complet la ouă. În acest context, cercetătorii de la Universitatea Washington din St. Louis au dezvoltat un dispozitiv inovator care ar putea preveni astfel de crize în viitor: un biosenzor capabil să detecteze gripa aviară din probe de aer în doar cinci minute, informează Technology Review.
Gripa aviară este un virus aeropurtat care se transmite între păsări și alte animale. În fermele de păsări sau de lapte, o epidemie poate avea efecte devastatoare, iar sacrificarea în masă a animalelor expuse este adesea singura soluție. Unele tulpini ale virusului pot infecta și oamenii, deși cazurile sunt rare. Până la începutul lunii martie, fuseseră înregistrate 70 de cazuri umane și un deces confirmat în SUA, potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC).
Metoda standard de detectare implică recoltarea de probe prin tamponare și secvențierea ADN-ului, un proces care poate dura până la 48 de ore.
Noul dispozitiv preia probe de aer în timp real și le analizează la fiecare cinci minute cu ajutorul unui biosenzor specializat. Senzorul conține catene de material genetic numite aptameri, care se leagă specific de virus. Acest proces generează o modificare electrică detectabilă. Studiul, publicat în februarie în ACS Sensors, ar putea ajuta fermierii să limiteze răspândirea viitoarelor focare.
O parte esențială a muncii echipei a fost dezvoltarea unui sistem care să transporte particulele virale aeropurtate către senzor.
„În cazul gripei aviare,” explică Rajan Chakrabarty, profesor de inginerie energetică, de mediu și chimică la Universitatea Washington și autorul principal al studiului, „mărul stricat este înconjurat de un milion sau un miliard de mere sănătoase.” El adaugă: „Provocarea a fost să luăm un agent patogen din aer și să-l transformăm într-o formă lichidă pentru a-l putea analiza.”
Cercetătorii au reușit acest lucru proiectând o cutie de dimensiunea unui cuptor cu microunde care aspiră volume mari de aer și le rotește într-o mișcare asemănătoare unui ciclon, astfel încât particulele se fixează pe pereții acoperiți cu lichid. Procesul generează o picătură lichidă care este pompată spre biosenzorul extrem de sensibil.
Deși sistemul este promițător, eficiența sa în condiții reale rămâne incertă, avertizează Sungjun Park, profesor asociat de inginerie electrică și informatică la Universitatea Ajou din Coreea de Sud, care nu a fost implicat în studiu. „Studiul nu discută în detaliu performanța dispozitivului în probe de aer complexe din medii reale,” spune Park, referindu-se la posibilele interferențe provocate de praf sau alte particule prezente în aerul din ferme.
Totuși, Chakrabarty este optimist și consideră că dispozitivul va fi viabil comercial după teste suplimentare. Deja colaborează cu o companie de biotehnologie pentru a scala tehnologia și speră să dezvolte un cip biosenzor capabil să detecteze simultan mai mulți agenți patogeni.
