РусРусский язык
Пермские ученые разрабатывают универсальный экспресс-анализатор коронавирусов

Пермские ученые разрабатывают универсальный экспресс-анализатор коронавирусов

15 февраля 2021 г.410

Исследователи из Пермского Политеха разработали проект устройства для экспресс-анализа инфицирования коронавирусами. Прибор, который можно будет использовать в домашних условиях, за 5 минут сможет определить наличие антигенов коронавирусов человека и животных. По словам ученых, аппарат позволит ускорить выявление зараженных COVID-19 людей и снизить нагрузку на медицинских работников. У разработки пока нет аналогов в России и в мире.

В исследовании также приняли участие разработчики из ПГАТУ и Пермского института ФСИН России. Результаты работы научная группа опубликовала в журнале International Journal of biology and biomedical engineering. 

 Вирусы быстро адаптируются к условиям внешней среды, поэтому появляются их новые, более вирулентные штаммы. В условиях пандемии важно ускорить процесс выявления инфицированных людей, чтобы сократить распространение инфекции. Мы предложили автоматизировать этот процесс, чтобы человек оперативно узнавал об опасности и мог самоизолироваться, — рассказывает профессор кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Сергей Костарев.

Ученые предложили проект устройства, которое сможет выявлять антигены к 12 типам коронавирусов, в том числе SARS-CoV-2, тяжелому острому респираторному синдрому SARS–CoV и ближневосточному респираторному синдрому MERS–CoV. Кроме того, прибор позволит определить заражение коронавирусами не только человека, но и животных. По словам исследователей, ранняя диагностика позволит сократить затраты на проведение ветеринарно-санитарных и лечебных мероприятий в сельском хозяйстве.

Проект анализатора ученые Пермского Политеха разработали на основе методики экспресс-анализа с использованием твердофазной иммунохроматографической среды. Они создали технологическую карту работы оборудования, функциональную схему и логические уравнения, с помощью которых прибор можно реализовать на базе промышленного контроллера Omron. Исследователи провели имитационное моделирование в программе CX-One Software, а сенсорный монитор для экспресс-анализа разработали с помощью модуля CX-Designer. 

Прибор предполагает шесть модулей. На первом пользователь отправляет биоматериал для исследования в контейнер: это может быть любая биомасса человека или животного, например, слюна, кровь или моча. На следующем модуле человек выбирает вид коронавируса с помощью барабана — механизма с диагностическим материалом. На третьем уровне специальный щуп забирает биомассу для анализа. Щуп представляет собой нитроцеллюлозную мембрану, которая содержит моноклональные антитела коронавируса. Далее необходимо подождать 5 минут. В течение этого времени образуется комплекс «антиген-антитело», который перемещается вдоль тестовой мембраны. Затем модуль диагностики предоставляет результат тестирования. На последнем этапе происходит автоматическая дезинфекция конвейера. 

По словам ученых, аппарат можно будет использовать многократно, необходимо лишь заменять щупы. Исследователи провели симуляцию работы системы в программной среде. Результаты показали, что тест-системы и индикация сигналов работают верно. На данный момент проект ожидает финансирования для выпуска прототипа.


Похожие Новости

Есть новость?
Предложи нам!

Предложить новость

politehperm

💭 «Ты не ошибёшься, если поступишь правильно» Сегодня в рубрике #геройпермскогополитеха 💪🏼 мы познакомим вас с [id184110583|Никитой Фаустовым], студентом 3 курса [club30664135|факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий], направления «Химическая технология». Несколько фактов о Никите: ✔ Увлекается химией 🧪 ✔ Активно работает с абитуриентами (в рамках выставки «Образование и карьера», а также Дней открытых дверей вуза) ✔ Занимается общественной и культурно-творческой деятельностью, является организатором многих мероприятий, среди которых [club12892038|«Я это вижу»] , «Изюм» и др. ✔ Состоит в студенческом совете факультета, в основном составе [club538544|Объединенного совета обучающихся], а также в направлении [club123017553|«Патриоты ПНИПУ»] ✔ Недавно выиграл грант программы «Формула хороших дел» от компании [club175270200|Сибур], будет организовывать курсы по химии для школьников края! ✔ На первом курсе в составе команды университета занял 3 место во всероссийской олимпиаде по общей и неорганической химии ✔ Одно из хобби Никиты - это филателия. Он собирает конверты и открытки. В его коллекции уже больше 50 шт 📨 😇 Блиц-опрос: 💬 Продолжи, пожалуйста, фразу: «Пермский Политех – это место, где...». — Пермский Политех – это место, где всем хорошо. 💬Как ты считаешь: университет помогает реализовывать научные амбиции студентов? — Университет безусловно развивает науку и амбиции тех, кто любит и хочет ею заниматься! 💬 Что стало для тебя определяющим в выборе профессиональной деятельности? Какие качества/навыки ты считаешь ключевыми для профессионала в своей сфере? — Мой выбор профессиональной деятельности определил первый урок химии в школе. Я сразу понял, что это моё. Ключевое качество профессионала, мне кажется, это целеустремлённость. 💬 Что повлияло на твое желание заниматься общественной и культурно-творческой деятельностью? Какую перспективу развития для себя ты видишь в этих сферах? — На мое желание заниматься общественной и культурно-творческой деятельностью повлияли мои друзья-старшекурсники. Они рассказали мне как это классно) В этой сфере много перспектив, например, развитие моих организаторских навыков. 💬 Есть ли сфера, в которой ты бы хотел еще себя попробовать? — Я хотел бы попробовать себя в роли преподавателя. Мне кажется, это очень интересная работа. 💬 Какой у тебя девиз по жизни? — Ты не ошибёшься, если поступишь правильно (Марк Твен). ————————————————————— Никита, какой ты амбициозный! Обязательно иди к своей цели, пробуй себя в новых направлениях. Пермский Политех тобой гордится 🧡 #интересное@politehperm
📑 Участвуйте в международной научной мультиконференции «Кибер-физические системы: проектирование и моделирование» и публикуйте свои научные работы! Прием заявок на участие в конференции уже стартовал! 📍Мероприятие пройдет с 31 мая по 4 июня на базе Донского государственного технического университета, Ростов-на-Дону. Цель проведения конференций - это обсуждение опыта использования математических методов в технике и технологиях и современных направлений математического и компьютерного обеспечения технологических и технических систем! Возможны три варианта по опубликованию работ: 1⃣ РИНЦ 2⃣ Springer (Scopus) 3⃣ РИНЦ→ВАК • Подробнее можно ознакомиться по ссылке: http://mmtt.sstu.ru/mmtt-34.nsf/0/B1788ECD5C9DDDA0C42584C20026DB17/$File/Регламент%20участия%20в%20мультиконференции%202021.pdf Секции конференции: 1. Качественные и численные методы исследования дифференциальных и интегральных уравнений 2. Оптимизация, автоматизация и оптимальное управление технологическими процессами 3. Математическое моделирование технологических и социальных процессов 4. Математическое моделирование и оптимизация в задачах САПР, аддитивных технологий 5. Математические методы в задачах радиотехники, радиоэлектроники и телекоммуникаций, геоинформатики, авионики и космонавтики 6. Математические методы и интеллектуальные системы в робототехнике и мехатронике 7. Математические методы в медицине, биотехнологии и экологии 8. Математические методы в экономике и гуманитарных науках 9. Информационные и интеллектуальные технологии в технике и образовании 10. Математические и инструментальные методы технологий Индустрии 4.0 11. Обсуждение квалификационных работ 12. Симпозиум, посвященный 80-летию академика Мешалкина В.П. «Математические и интеллектуально-вычислительные методы цифровизированного инжиниринга и логистического управления эксплуатацией энергоресурсоэффективных экологически безопасных нефтегазохимических технологий» 13. Круглые столы Подробную информацию о конференции и условиях участия в ней вы можете найти на сайте: http://mmtt.sstu.ru/mmtt-34.nsf/?Open ❓Если у вас возникли вопросы, обращаться можно к Евгению Рудольфовичу Мошеву: emoshev@uralpb.ru #новости@politehperm #ученые@politehperm #студенту@politehperm
⚙ Как повысить производительность создания деталей для автомобильных, авиа- и ракетных двигателей? Давайте вспомним разработку нашего студента! [id95744929|Никита Лядов] предложил использовать бронзу в качестве материала для режущего инструмента. По мнению разработчика, это позволит ускорить процесс изготовления деталей и повысить износостойкость инструментов. — Одна из характеристик точности обработки — межэлектродный зазор: чем он меньше, тем точнее получится деталь. В обратном случае отверстие, которое получают в результате обработки, будет шире, чем сам электрод, а это нежелательно. По этим параметрам мы выявили преимущества бронзы — она обеспечивает меньший зазор и большую точность, — рассказывает студент [club59184899|механико-технологического факультета]. Производительность зависит от силы тока, но в то же время при ее увеличении снижается точность обработки, а инструмент быстрее изнашивается. ✅ Поэтому разработчики создали оптимальную комбинацию между материалом, режимами и другими факторами, чтобы обеспечить «золотую середину» между нужными параметрами для получения деталей. В планах исследователей — создать базу данных, которая автоматически будет определять нужные параметры материала! • Подробнее с материалом можно ознакомиться по ссылке: https://www.aviaport.ru/digest/2020/07/10/645163.html #новости@politehperm #студенту@politehperm