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Apr 28, 2024

Batterieloses Gerät kann Coronavirus erkennen

Forscher haben ein einzigartiges batterieloses und kabelloses Gerät entwickelt, das Coronaviren in der Luft erkennen kann, wenn Ihre Umgebung in dem Moment, in dem sie eindringen, COVID-19-Partikel oder -Tröpfchen enthält

Forscher haben ein einzigartiges batterieloses und kabelloses Gerät entwickelt, das das Coronavirus in der Luft erkennen kann, wenn Ihre Umgebung COVID-19-Partikel oder -Tröpfchen enthält, sobald diese in die Umgebung gelangen.

Das Gerät, das keine Batterien benötigt, verwendet eine magnetostriktiv beschichtete Platte aus Eisen, Kobalt und Nickel und erzeugt Strom durch alternative Magnetisierung, die durch Vibration verursacht wird.

Die Vibrationsresonanzfrequenz der „Fe-Co/Ni“-Platten, die mit dem Rezeptorprotein beschichtet waren, das Coronaviren zum Eindringen in unsere Zellen verwenden, ändert sich, wenn das Virus absorbiert wird, was darauf hindeutet, dass sich Covid-19-Partikel in der Luft befinden, sagte das Team von der Tohoku-Universität in Japan.

„Wir wissen, dass sich die Resonanzfrequenz ändert, wenn sich das Gewicht des magnetostriktiven Materials ändert, aber wir wollten herausfinden, ob dies auch bei der Absorption eines Virus der Fall ist und ob diese Absorption nachweisbar ist“, sagte Fumio Narita, Mitautor der Studie studiert und ist Professor an der Graduate School of Environmental Studies der Universität Tohoku.

Um diese Fragen zu beantworten, erstellte die Gruppe die Bioerkennungsschicht und konzentrierte sich dabei auf das menschliche Coronavirus 229E (HCoV-229E) – eine der sieben Arten von Coronaviren, die Menschen befallen.

Sie tauchten die beschichtete Platte in eine CD13-Proteinlösung und führten Sensorexperimente durch.

Wenn die beschichtete plattierte Platte einer Biegevibration ausgesetzt wurde, verringerte sich die Resonanzfrequenz nach der Absorption von HCoV-229, wodurch überprüft wurde, ob die geladene Energie die Viruserkennung als Signal übertragen konnte.

„Wir konnten bestätigen, dass das magnetostriktive Verbundmaterial das Virus erkennen und diese Erkennungsdaten mithilfe der von ihm selbst erzeugten Energie übertragen kann“, sagte Narita.

„Die autarke Natur des Geräts macht es möglich, es in Zukunft mit IoT-Technologien zu verbinden, was mit aktuellen Biosensoren nicht möglich ist“, sagten die Forscher in einem in der Fachzeitschrift „Sensors and Actuators A Physical“ veröffentlichten Artikel.

Das Gerät könnte mit Modifikationen an der Bioerkennungsschicht auch bei anderen Krankheitserregern eingesetzt werden.

„Wir hoffen, unser Gerät in Zukunft weiterzuentwickeln und zu sehen, ob es auf andere Viren wie MERS, SARS und COVID-19 anwendbar ist“, sagte Narita.

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Der obige Artikel wurde aus einer Wire-Quelle mit minimalen Änderungen an der Überschrift und dem Text veröffentlicht.