Juli 28, 2021

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Wissenschaftler heben die Verwendung von Massenspektrometern für das Screening von luftgetragenen Krankheitserregern und die Überwachung von Ansteckungen hervor

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SELBST WÄHREND mehrere Länder versuchen, technische Lösungen zu finden, um die negativen Auswirkungen groß angelegter Eindämmung und wirtschaftlicher Sperren durch die Covid-19-Pandemie zu überwinden, hat ein Team von Wissenschaftlern den Einsatz von Massenspektrometern zum Screening von in der Luft befindlichen Krankheitserregern und zur Überwachung vorgeschlagen Ansteckung im öffentlichen Raum.

Massenspektrometrie ist ein nützliches analytisches Werkzeug zur Messung des Masse/Ladungs-Verhältnisses eines oder mehrerer Moleküle, die in einer Probe vorhanden sind. Ein Team von Wissenschaftlern aus Indien, Malaysia, Deutschland, den Vereinigten Staaten und Japan hat kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift Sustainability einen interdisziplinären Ansatz zur Entwicklung einer Strategie zur Überwachung von Ansteckungen vorgeschlagen.

„Dies wird dazu beitragen, Krankheitserreger in der Luft an öffentlichen Orten mit hohem Verkehrsaufkommen wie Flughäfen, Bahnhöfen und Krankenhäusern zu überwachen und zu erkennen“, sagte Dr. Chaitanya Giri, Technologiestratege am Earth-Life Science Institute, Japan, und Gateway House, Indien, und Leiterin Autor des Artikels „The Post-Covid-19 Era – Interdisziplinäre Anforderungen an die Ansteckungsüberwachung Massenspektrometrie für zukünftige Pandemien“.

Obwohl das Massenspektrometer im Wesentlichen ein laborbasiertes Laborinstrument ist, haben die Co-Autoren dieses Artikels mehrere Fortschritte vorgeschlagen, damit es direkt und tragbar im Feld funktioniert. Sie legen nahe, dass eine eingehende Datenanalyse und -verarbeitung mit massenspektrometrischem maschinellem Lernen erforderlich ist, um virale biochemische Marker aus luftgetragenen Ansteckungen zu identifizieren.

Einer der Autoren, Kuhan Chandru, Chemiker an der National University of Malaysia, sagte auch, dass die Eindämmung globaler Pandemien die Zusammenarbeit zwischen verborgenen Forschungsbereichen erfordert.

Wissenschaftler sagten in dem Papier, dass, wenn die Normalität einsetzt, stark frequentierte öffentliche Räume auf Ansteckungen überwacht werden sollten, die sich über die Luft, häufig betroffene Oberflächen und passive Vektoren ausbreiten können.

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„Wir haben Wissenschaftlern, die ein Massenspektrometer zur Überwachung von Ansteckungen entwickeln, auch empfohlen, um mit anderen zusammenzuarbeiten, die an einem tragbaren und Feld-Massenspektrometer für andere Anwendungen arbeiten“, sagte Dr. Giri.

Diese Anwendungen umfassen planetare Explorationsmissionen und chemische, biologische und nukleare (CBRN) Überwachungsanwendungen. Weltraummissionen an Bord des Massenspektrometers, die versuchen, Lebensformen auf anderen Planeten zu entdecken, und solche, die von Sicherheitsbehörden verwendet werden, haben viel gemeinsam mit denen, die Ansteckungen im öffentlichen Raum erkennen können, sagten Wissenschaftler.

Beispielsweise kann die Zusammenführung von Lehren aus maschinellem Lernen, Big Data, analytischer Chemie und Astrobiologie für die Massenspektrometrie-F&E dazu beitragen, die Ausbreitung von Krankheitserregern in der Körperluft in stark frequentierten öffentlichen Räumen zu identifizieren und einzudämmen, sagte Dr.

Sobald die Ansteckung erkannt wird, werden Menschen, die sich in diesen Gebieten bewegen, gewarnt und ermutigt, Masken zu tragen und soziale Distanzierung zu üben. Desinfektionsmaßnahmen können sich auf Bereiche konzentrieren, in denen eine Ansteckung festgestellt wurde. Daher könne eine signifikante Übertragung im öffentlichen Raum vermieden und so die Ausbreitung der Krankheit verringert werden, sagte der Wissenschaftler.

Bevor die Massenspektrometrie zu einem narrensicheren Überwachungsinstrument werden kann, ist in dieser Phase noch Forschung erforderlich, die finanziert werden muss. Die Nutzung interdisziplinärer Expertise kann innovative Lösungen bieten, um eine potenzielle Pandemie zu bewältigen und gleichzeitig Normalität zu ermöglichen.

Die Autoren begannen, an den Ideen des Artikels zu arbeiten, um ein solches auf Massenspektrometrie basierendes Überwachungswerkzeug zu entwickeln.

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