Наука против вирусов: разработка российских ученых выявляет патогены в воздухе

В России создали детектор для выявления вирусов и бактерий в воздухе. Он определяет более 80 патогенов. Где его можно применять, когда прибор поступит в продажу, телеканалу «МИР 24» рассказали заведующий отделом природно-очаговых инфекций НИЦЭМ им. Гамалеи Минздрава России Артем Ткачук и главный конструктор приборов зондирования химических и биологических веществ ПАО «Красногорский завод им. Зверева» холдинга ШВАБЕ Николай Тышкунов.

- Какие научные задачи пришлось решить центру, чтобы воплотить идею в жизнь?

Артем Ткачук: Задач было очень много, потому что это уникальное устройство, с такой глубокой степенью автоматизации мы еще не сталкивались. Приходилось решать задачи разного плана: от биологических – как максимально быстро и эффективно собрать аэрозоль, чтобы сохранить материал жизнеспособным и пригодным к последующему анализу, так и каким образом сжать время работы в лаборатории с 5-6 часов, которые происходят в обычной практике молекулярных биологов, до 1-2 часов. Масса задач и в области физики, химии материалов. Наша команда состоит из разных специалистов: от молекулярных биологов до инженеров-технологов и программистов.

- Что было сложнее всего?

Артем Ткачук: Сложности преодолеваются, если есть хорошая команда. Субъективно сложнее всего было создать работающую модель, которая удовлетворяла бы требования самых разных заказчиков, потому что кому-то нужно, чтобы прибор работал при температуре 40 градусов, кому-то нужно, чтобы он работал в совершенно другом диапазоне, кому-то нужна скорость, но не так важна чувствительность, или наоборот. Поскольку прибор модульный, нам приходилось подстраиваться под разные запросы.

- Сколько времени занял процесс разработки?

Артем Ткачук: Разработка началась в 2015 году в рамках Федеральной целевой программы по обеспечению химической и биологической безопасности, которая была запущена по постановлению Правительства. Министерство здравоохранения – координатор программы. Фактически на разработку биодетектора и устройств, которые разрабатывались вместе с ним, ушло почти 5 лет.

- Будет ли прибор дорабатываться в дальнейшем?

Артем Ткачук: У нас большие планы по совершенствованию прибора. Он состоит из различных модулей, которые могут использоваться как самостоятельные устройства под различные задачи. Например, в самолет мы должны поставить прибор гораздо более компактный, чем он есть сейчас. Планов у нас очень много, надеюсь, мы их реализуем в ближайшее время.

- Техническим воплощением идеи Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии занималась корпорация Ростех – «Красногорский завод им. Зверева». Как выглядят и работают детекторы первой экспериментальной партии?

Николай Тышкунов: Прибор стоит незаметно в месте массового скопления людей и мониторит окружающую обстановку. В случае обнаружения фона аэрозоля включается циклонный коллектор и очень оперативно забирает 15 кубометров воздуха. Далее он переводит его в жидкую фазу, дальше отобранная проба разделяется на три части: одна часть отправляется в архив – в случае обнаружения биологической опасности с этим архивом будут работать иммунологи. Дальше – два анализа: иммунный и ПЦР, который мы все сейчас сдаем на коронавирус, например.

В случае обнаружения биологической опасности данные оперативно передаются либо оператору, либо в Национальный центр мониторинга биологических угроз.

- Сам прибор много места занимает?

Николай Тышкунов: Можно сравнить с небольшим шкафом или хорошим холодильником.

- Сколько времени занимает проверка безопасности воздуха?

Николай Тышкунов: Первые данные мы получаем в минуты, но мы еще не можем сказать о характере биологической опасности. Время анализа занимает в районе ста минут.

- Что может найти прибор в воздухе помимо коронавируса?

Николай Тышкунов: Бактерии, токсины, вирусы.

- А еще? Ведь целей 86?

Николай Тышкунов: Чума, Эбола, лихорадка Марбуга, сибирская язва и прочие особо опасные вещества.

- Что нужно сделать после завершения госиспытаний перед тем, как прибор можно будет применять?

Николай Тышкунов: Мы завершаем корректировку документации по результатам госиспытаний. Совместно с институтом Гамалеи мы проводим опытную эксплуатацию уже на других площадках.

- Где можно использовать прибор?

Николай Тышкунов: Это досмотровые зоны аэропортов, крупные вокзалы, транспортно-пересадочные узлы, то есть все места массового скопления людей: стадионы, концерты, уже есть интерес от нескольких авиакомпаний.

- У прибора есть иностранные аналоги?

Николай Тышкунов: Прямых аналогов нет, однако несколько стран занимаются разработками по биобезопасности: Южная Корея, Сингапур, США. Отличительной особенностью нашего прибора является высокая степень автономной работы.

- Когда начнется серийное производство?

Николай Тышкунов: С 2021 года мы планируем серийные поставки.