В США создали и проверили в работе прототипы устройства, которое в автоматическом режиме определяет вирус репродуктивно-респираторного синдрома свиней (РРСС) в воздухе свинарников. Финансированием проекта занимался Центр информации о здоровье свиней (SHIC). При испытаниях вирус в воздухе удавалось находить примерно с той же результативностью, что и при анализе проб жидкости из ротовой полости животных.
Само устройство его авторы сравнивают с «дымовым извещателем» для вирусов. Научную работу возглавил доктор Игорь Папротный с факультета электротехники и компьютерной инженерии Иллинойсского университета в Чикаго. В исследовании также были задействованы доктор Майкл Кэффри из медицинского колледжа того же университета, а также доктора Ин Фан и Джозеф Коннор из колледжа ветеринарной медицины Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне.
Как работает датчик
Основой для нескольких прототипов стала bioAerium — платформа обнаружения патогенов в воздухе, которую Папротный и Кэффри разработали ранее. Устройства приспособили к условиям свиноферм, и в ходе испытаний они стабильно определяли вирус РРСС.
Датчик сам отбирает аэрозольную пробу и исследует её методом петлевой изотермической амплификации (LAMP), для которого учёные подготовили новые высокоспецифичные тесты на вирус РРСС. По чувствительности LAMP, как поясняет SHIC, не уступает полимеразной цепной реакции (ПЦР), но не требует циклического изменения температуры — это упрощает использование метода в устройстве, рассчитанном на работу на ферме.
Доработки и перспективы
Испытания на свинофермах выявили, какие изменения нужны для более надёжной круглогодичной работы датчика. Кроме того, разработчики определили доработки, которые позволят прототипам следующего поколения различать вакцинные и полевые штаммы вируса РРСС.
Изначально в планах учёных было выявление трёх вирусов: РРСС (PRRSV), гриппа А у свиней (IAV-S) и эпидемической диареи свиней (PEDV). Однако они приняли во внимание мнение производителей и остановились на РРСС — в первую очередь из-за его заметного влияния на свиноводство США. По данным SHIC, для обнаружения других целевых вирусов устройство можно перенастроить, заменив соответствующие реагенты.
После доработки и подготовки к коммерческому использованию датчик, по оценке SHIC, способен стать недорогим способом выявления вируса, требующим меньше ручного труда. В дальнейшем такие устройства, как ожидается, смогут одновременно обнаруживать несколько вирусных патогенов, а сеть датчиков по всей ферме обеспечивала бы непрерывный мониторинг в режиме реального времени.
По замыслу исследователей, постоянный мониторинг должен помочь свиноводам выявлять вспышки инфекций на ранней стадии и снижать потери поголовья. Краткое описание результатов проекта опубликовано на сайте SHIC.