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Un concept neuf de transmission pour trouver les particules riches en virus

Combien de temps les particules riches en virus persistent-elles dans un ascenseur après qu'une personne infectée avec COVID-19 parte ? Et y a-t-il une voie de trouver ces particules ? Un groupe de techniciens électriques et d'informaticiens à KAUST s'est mis à répondre à ces questions utilisant des équations mathématiques de dynamique des fluides.

Nous found1 que des particules riches en virus peuvent encore être trouvées plusieurs minutes après un déclenchement court d'ascenseur par une personne infectée. »

Osama Amin, technicien électrique, Université Polytechnique du Roi Abdullah

Les équations de l'équipe et les simulations d'haleine proposent que la capacité d'un biocapteur de trouver un virus s'améliore une fois mise sur une paroi d'ascenseur qui peut réfléchir des particules. En outre, pour protéger de futurs occupants, la quantité de particules dans le ciel peut être réduite en rendant les trois autres parois absorbantes.

Amin et ses collègues à KAUST avaient travaillé à développer transmission appelée de concept non traditionnel de transmission une « par l'intermédiaire d'haleine. » Le produit chimique des modèles concept2 et les molécules biologiques émis en haleine exhalée comme si ils sont des transporteurs de l'information dans un système de communication qui peut être trouvé sur l'autre extrémité par un « récepteur, » dans ce cas un biocapteur.

« Ce genre d'étude exige d'entrer des chercheurs avec des compétences diverses dans la modélisation théorique de glissière, le modèle de système et l'intégration, et des plans d'apprentissage automatique, » dit Amin.

Dans leurs anciens travaux, ils ont employé des équations pour comprendre comment les molécules exhalées dispersent dans spaces3 ouvert. Ils également proposed4 qu'un système de détection qui peut trouver des molécules a exhalé de l'haleine des gens aux rassemblements de masse.

Dans leur travail actuel, ils ont développé un modèle et les simulations qui décrivent ce qui arrive aux molécules exhalées en haleine dans une salle fermée au-dessus de temps et espace. Leur modélisation a pris en compte les capacités des parois d'absorber ou réfléchir des particules. Une fois que leurs modèles pouvaient décrire, résoudre et simuler la concentration riche en virus de particules dans une petite salle au-dessus de temps et espace, les chercheurs travaillés à prévoir la probabilité d'un biocapteur pouvant trouver ces particules.

Les calculs ont assumé le déploiement d'un biocapteur qui emploie des anticorps pour gripper à un virus spécifique et pour commencer un signe. Ils ont également représenté des paramètres tels que le temps et le volume d'échantillonnage d'aérosol, le rendement d'échantillonnage et la probabilité des anticorps grippant à un virus.

« Notre étude fournit mathématique indispensable et des trains de simulation pour notre principale recherche sur la transmission par l'intermédiaire de l'haleine, que nous espérons seront utilisés pour plus d'analyses et de modèles de système, » dit l'informaticien de KAUST Basem Shihada.

L'équipe développe maintenant un prototype d'échantillonnage et de dépistage d'aérosol pour les produits chimiques organiques exhalés en haleine. « Nous planification également sur proposer les mécanismes qui réduisent la probabilité de l'infection dans les petits espaces, y compris des mécanismes de la ventilation, sanitization périodique d'air et le modèle des parois absorbantes et réfléchies, » dit Shihada.

Source:
Journal reference:

Amin, O., et al. (2021) Viral Aerosol Concentration Characterization and Detection in Bounded Environments. IEEE Transactions on Molecular, Biological and Multi-Scale Communications. doi.org/10.1109/TMBMC.2021.3083718.