바카라 커뮤니티 현장의 공중 바이러스 감지 및 전송 위험을 시각화

바카라 커뮤니티 현장에서 공기 중 바이러스를 감지하고 전송 위험을 시각화합니다

2024/03/06

바카라 커뮤니티 현장에서 공기 중 바이러스 감지가시 전파 위험 공기 정화 기술과 결합바카라 커뮤니티 감염성 질병의 확산 방지

새로운 코로나 바이러스를 포함한 다양한 전염병의 확산은 공기 중에 떠있는 바이러스를 포착하고 감지하는 기술의 필요성을 증가시키고 있습니다 반면에 바카라 커뮤니티 농업 현장에서바카라 커뮤니티의 전염병은 주요 사회적 문제입니다조류 인플루엔자와 돼지 열로 인해 많은 양의 바카라 커뮤니티이 사망 한 일련의 사례가 사망하여 엄청난 피해를 입어 바카라 커뮤니티 농민의 비즈니스 기초를 흔들어 줄 수 있습니다 COVID-19 발병에 대응하기 위해 AIST는 2020 년 이래 국내 전염병이 시작된 사람들의 거실 공간에서 공중 바이러스를 포착하고 감지하는 기술을 개발하고 있습니다 2023 년에 우리는이 기술을 바카라 커뮤니티 농업 현장에 적용 할 수 있도록 개발했습니다소와 돼지 헛간 사이트에서 공중 바이러스를 잡아서 탐지우리는 시연 실험을 수행했습니다바이러스의 공간 분포를 추정하여 "가시 전파 위험"(2023/10/31 보도 자료) 또한이 바이러스 탐지 기술을 실제 바카라 커뮤니티 농업 현장에서 사용할 수 있도록 공기 정화 기술을 결합한 시스템을 개발하고 있습니다 우리는 핵심 요점과 미래 전망에 대해 기술을 개발 한 세 사람과 이야기했습니다

공기 중의 린 바이러스 감지

공중 바이러스는 공기 중에 떠 다니며, 인간 기침이나 재채기에 의해 방출 된 액 적과 에어로졸에 포함되어 있습니다 실내 Covid-19의 대책은 CO₂환기를 장려하기위한 농도 측정, 인간의 흐름 관찰 데이터를 기반으로 가까운 근접성에 모이는 것을 막기 위해 행동에 대한 제한을 요구하는 것과 같은 감염의 확산을 방지하기위한 측정이 여전히 신선합니다 그러나 이러한 측정은 간접 평가 지표이며 공중에서 바이러스 자체를 포착하지 않습니다

AIST Sensing Systems Research Center의 연구팀 책임자 인 Fukuda Takashi는 말합니다

"사람들이 모이면 감염의 위험이 증가합니다 그러나 실제로 공기 중의 바이러스를 수집하고 조사하지 않는 한 바이러스가 실제로 그 공간에 존재하는지 알 수 없습니다 전염병에 대한 대응책으로 인해 감염된 것으로 의심되는 사람들을위한 테스트 시스템이 확립되었지만 직접 주관적인 증상을 갖지 않는 사람들에 의해 감염이 퍼지는 경우가 있습니다 공중에서 바이러스를 포착하고 감지하십시오 "

바카라 커뮤니티 농업 장소에서도 바이러스 유발 전염병의 확산은 심각한 사회적 문제가되었습니다 바카라 커뮤니티 전염병을 예방하기위한 척도로서, 바카라 커뮤니티 감염성 질병 예방 법은 2018 년에 수정되었으며 바카라 커뮤니티 소유자의 책임은 명확하게 언급되었으며, "전염병의 발생을 예방하고 감염성 질병의 확산을 예방하기위한 위생 관리"및 부여증을 포함한 다양한 측정이 필요합니다 전염병으로 인해 많은 양의 바카라 커뮤니티이 학살되면 바카라 커뮤니티 농민들은 경제적 손실뿐만 아니라 학살 행위에 대한 정신적 손상도 겪습니다 또한 비즈니스를 다시 시작하는 데 걸리는 시간과 노력은 큰 부담이 될 것입니다

바카라 커뮤니티에서, 인간과 마찬가지로, 감염이 의심되는 경우, 각 개인은 감염되었는지 여부를 진단하고 감염된 개인이 확인되도록 테스트됩니다 그러나 인간과 같은 방법은 바이러스를 식별하는 데 시간이 걸리며,이 시간 동안 감염된 개인이 바이러스를 퍼뜨릴 위험이 있습니다 또한, 완전한 테스트를 수행하는 것은 실제로 불가능하기 때문에, 한 섹션에서 몇 마리의 말만을 선택하고 테스트 한 경우가 많기 때문에 간과 될 수 있습니다

Yasuura Masato는“감염의 확산을 효과적으로 예방하려면 바카라 커뮤니티 현장에서 공기 중의 바이러스를 캡처하고 직접 평가하는 것이 중요하다 우리는 인간을 위해 개발하고 축적 한 기술과 지식을 바탕으로, 우리는 Pukuda와 함께 바카라 커뮤니티 부지에 적용될 수있는 새로운 바이러스 감지 기술을 개발했다

탐지 억제제를 제거하고 바이러스를 탐지하는 "PTAS 방법"

"우선, 공기 중의 바이러스의 농도는 감염된 개체의 체액에 비해 매우 낮습니다 또한 바카라 커뮤니티 하우징에는 공기에서 분뇨에서 유래 한 많은 양의 먼지, 진흙 및 에어로졸이 있습니다 따라서 공기 샘플러를 사용하여 공기에서 수집 된 공기에서 수집 된 샘플이 PCR에 직접 적용 되더라도, 폴리머 라제 반응)는 비교할 수 없었습니다 Yasuura는 말하면 PTAS 방법이라고 불리는 PTAS 방법은 샘플에서 검출 억제제를 제거하고 PCR을 수행하기 전에 바이러스를 집중시킨다 "고 Yasuura는 설명합니다

포획 될 바이러스는 단백질에 싸인 핵산 (DNA 및 RNA)을 함유하는 쉘로 구성된다 팀이 개발 한 PTAS 방법은 먼저 흡착 단백질의 특성을 갖는 hydroxyapatite라는 미세 입자를 사용하여 샘플의 바이러스를 흡수합니다 이어서, 바이러스는 원심 분리에 의해 검출을 억제하는 물질을 제거하는 동안 농축된다 PTAS 방법을 사용하여 처리함으로써 공기에서 수집 된 샘플에서도 바이러스를 더 쉽게 감지 할 수 있습니다

바카라 커뮤니티 현장에서 공중 바이러스가 감지 될 수 있음을 보여줍니다

이바라키 현 농업, 임업 및 어업 부서 및 바카라 커뮤니티 건강 및 위생 센터의 바카라 커뮤니티 부서의 협력으로, 팀은 송아지가 바이러스에 감염된 것으로 확인 된 헛간에서 PTAS 방법을 사용하여 공기 바이러스를 탐지하기위한 테스트를 수행했습니다 공기는 감염된 것으로 의심되는 송아지로 공기를 수집 한 다음 실험실로 다시 가져와 PTAS 방법을 사용하여 샘플을 조정 한 다음 PCR 테스트를 수행하여 공기 중의 바이러스를 감지했습니다

Yasuura는 "우리는 실험실에서 바이러스가 공중에 떠 다니는 환경을 시뮬레이션하고 파일럿 테스트를 반복적으로 수행하는 환경을 시뮬레이션하는 부스를 만들었지 만 이번에는 바카라 커뮤니티 농업 현장에서 PTAS 방법의 효과를 입증 할 수있었습니다

다음 단계로서, 팀은 공간에서 바이러스 농도의 분포를 결정할 수 있는지 여부를 조사했습니다 이바라키 현의 다른 농장에서, 우리는 많은 소가 호흡기 증상을 보여주는 것으로 확인되었다는 알림을 받았을 때 헛간 내부와 외부의 세 곳에서 공기를 수집했습니다

큰 팬이 암석의 천장에 부착되어 공기가 한 방향으로 부드럽게 흐를 수 있습니다 PTAS 방법으로 처리 된 테스트 샘플은 바이러스 농도가 헛간에서 가장 높았으며, 그 다음 인접한 헛간 앞에서 가장 높았다

한 달 후, 같은 헛간에서도 비슷한 측정이 취해졌고 바이러스 농도는 헛간과 하향 바람 내부에서 감소했으며 인접한 헛간 앞에서 바이러스가 감지되지 않았습니다 실제로,이 시점에서 호흡기 증상을 나타내는 젖소의 수는 감소했으며, 헛간 내의 감염 전염병 상태가 검출 결과에 반영된 것으로 추정되었다 이러한 실험 결과를 통해 바이러스의 시간에 따른 공간 분포 및 변화를 시각화 할 수있어 감염이 실제로 퍼지기 전에 전송 경로 및 제어 위험을 예측할 수있는 기술의 발달이 발생할 수 있습니다

이 팀은 돼지뿐만 아니라 돼지 껍질에서도 돼지에서 병원성 바이러스를 감지했습니다 현재 닭장에 적용하기위한 준비가 진행 중입니다 공기 중 바이러스 탐지는 Cowshed, Pigs 및 Chicken Coop의 순서에서 더 어려워 지지만 이는 바카라 커뮤니티 건물의 구조를 포함합니다 헛간에는 벽이 거의 없으며 기둥과 울타리 만있는 개방형 구조이므로 항상 환기됩니다 반면에 닭장은 벽과 지붕으로 덮인 폐쇄 구조를 가지고 있기 때문에 공기가 쉽게 덫을 놓을 수 있으며 많은 양의 먼지가 있으며, 탐지 억제제가 공기 중에 존재합니다 돼지 헛간은 일반적으로 소 헛간과 닭고기 헛간 사이에 있습니다

Yasuura는 "돼지 집에서 작업 할 때는 시행 착오를 통해 탐지 방법을 조정해야했습니다 먼지와 진흙 외에도 닭장에서 날아가는 깃털이 많이 있기 때문에 훨씬 더 어려워 질 것으로 예상됩니다 우리는 각각을 깨끗하게하고 닭장에 적용 할 수있는 기술을 만들고 싶습니다"

공기 중의 바이러스를 분해하는 공기 정화 시스템

전염병의 확산을 방지하려면 공기 중의 바이러스를 감지 할뿐만 아니라 공기에서 바이러스를 제거해야합니다 따라서 대기 에어로졸 제거 시스템을 개발하고있는 환경 창조 연구 부서의 수석 수석 연구원 인 Negishi Nobuaki와 협력하여 바이러스 감지 및 공기 정화 기술을 결합한 시스템을 개발하고 있습니다

현재, 공기 청정기는 필터 기반이며, 꽃가루와 먼지와 같은 미세 입자를 필터링하고 깨끗한 공기를 날려 버리기 위해 미세한 필터를 통해 빨려 들어간 공기 바이러스 제거에 적합한 필터는 매우 세밀하며 통과하려면 많은 에너지가 필요합니다 또한, 눈부심은 시간이 지남에 따라 막히고 처리 용량이 감소하고 필터를 교체해야한다는 문제가 있습니다

Negishi는 필터를 사용하지 않는 방법을 개발했습니다 공기는 내벽에 광촉매 플레이트가 설치된 지그재그 모양의 구조를 통해 흐릅니다

"메커니즘은 매우 간단합니다 공기가 고속으로 지그재그 구조에 부어지면 기체 공기가 미끄러 져 들어가고 에어로졸은 벽에 부딪칩니다 벽에 부딪히면 에어로졸의 주요 구성 요소가 증발하고 바이러스가 벽에 머물게 될 것입니다 벽에 설치되기 때문에 바이러스는 해수가 될 것입니다 Negishi를 설명합니다

공기는 단순히 지그재그 구조를 통과하기 때문에 필터를 통과하는 것보다 에너지 손실이 적습니다 또한, 비활성화 된 바이러스는 광촉매에 머무르면 분해되고 시스템 내에서 지속적으로 자체 청소되므로 부품 교체와 같은 번거 로움이 필요하지 않습니다

Negishi와 그의 친구들은 작은 프로토 타입 장치를 실험하여 실제로 공중에서 얼마나 많은 바이러스를 제거 할 수 있는지 확인했으며 45 m³가구의 일반 욕실과 같은 객실의 공간 크기는 연속 에어로졸의 거의 100%에 의해 제거 될 수 있음을 확인했습니다

"이 시스템은 고속으로 공기 흐름을 흐르기 때문에 작은 방보다 바카라 커뮤니티 헛간과 같은 더 큰 공간에서 사용하기에 더 적합하다고 생각합니다 테스트로서, 우리는 학교 교실의 크기에 관한 것이라고 가정하기 위해 시스템을 시뮬레이션하여 30 분 이내에 교실의 모든 공기로 처리 된 공기로 대체 될 수 있다고 생각했습니다" 바이러스가 바카라 커뮤니티 헛간에 들어가더라도 짧은 시간에 변성되어 바카라 커뮤니티 헛간 내부의 정제 된 공기로 대체 될 수 있습니다

바이러스 감지 및 공기 정제 기술은 바카라 커뮤니티 농업 현장에서 실질적으로 사용하기 위해 꾸준히 진행되고 있습니다 다른 한편으로, 이러한 새로운 기술을 재무 문제 및 사용자 이해를 포함하여 바카라 커뮤니티 농업 사이트에 도입하는 데 여전히 장애물이 여전히 남아있는 것 같습니다 그들이 Cowsheds에서 시연 시험을 수행 할 수 있었던 이유는이 정도까지 현 사업부, 임업 및 수산부와 바카라 커뮤니티 건강 및 위생 센터의 협력 덕분입니다

후쿠다는 기술 데모 테스트에 도움을 준 바카라 커뮤니티 농부들과 신뢰의 관계를 구축하는 가치를 평가합니다 이것은 매일 도전에 직면하고있는 바카라 커뮤니티 농부들과 의사 소통하고 그들의 목적 감각을 통합하는 것이 필수적이기 때문입니다

"새로운 시스템을 소개하는 것은 많은 비용이 많이 든다 첫째, 바카라 커뮤니티 농민들은 시연 실험을 축적하고 효과를 적절히 보여 주어야한다 우리의 기술을 유용하게 볼 수 있도록 그들의 효과를 올바르게 보여줄 필요가있다 나는 그것이 귀중한 기술임을 보여줄 수 있다면 우리가 생각하고 시도해 볼 파트너의 수를 늘리고 싶다"

이 팀은 바카라 커뮤니티 전염병으로 인한 피해와 바카라 커뮤니티 농민의 부담이 가능한 한 빨리 줄어들 수 있도록 기술을 현장에 확산시키기 위해 꾸준히 노력하고 있습니다

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*1 : Negishi, Nobuaki 등 "실내 공기 치료를위한 고속 바이오 에로 솔 제거 시스템의 개발"건물 및 환경227 (2023) : 109800 왼쪽 이미지 (그래픽 초록) 오른쪽 다이어그램 (그림 1 (a))[참조로 돌아 가기]