Na UŁ powstaje przenośny wykrywacz zagrożeń biologicznych

Łódzka uczelnia działa w ramach projektu HoloZcan wspólnie z wiodącymi ośrodkami naukowymi w Europie, takimi jak np. Instytut Pasteura z Francji. HoloZcan jest finansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach programu Horyzont 2020.

Zagrożenia biologiczne to organizmy lub substancje pochodzenia organicznego (wirusy, bakterie, toksyny), które nieodpowiednio przechowywane (np. w laboratoriach) lub w znacznym stężeniu, mogą być niebezpieczne dla zdrowia czy życia ludzi i zwierząt. Człowiek może być narażony na znaczne niebezpieczeństwo w przypadku kontaktu z zagrożeniami biologicznymi, ale – w odróżnieniu od chociażby pożaru, w przypadku którego procedury są znane – nie wiadomo, jak reagować, gdy wśród ludzi pojawi się np. ktoś zakażony niebezpieczną chorobą. Jak informuje uczelnia, HoloZcan będzie kompaktowym i niedrogim urządzeniem, które można będzie wykorzystywać do identyfikacji bakterii czy wirusów, w tym wirusa SARS-CoV 2. Sprzęt ma się przydać podmiotom zajmującym się bezpieczeństwem, czyli policji, wojsku, pracownikom pomocy humanitarnej, menedżerom ds. zarządzania klęskami żywiołowymi, jak i zarządzania kryzysowego, osobom odpowiedzialnym za bezpieczeństwo publiczne czy infrastrukturę krytyczną. – Służbom potrzebne jest urządzenie, które usprawni ich działania w terenie, gdzie liczy się czasem każda sekunda. Dzięki temu zwiększą się możliwości wykrywania i pomiaru czynników biologicznych poprzez opracowanie automatycznego i przenośnego systemu ich wykrywania umożliwiającego również ich automatyczną klasyfikacje – mówi dr Marcin Niemcewicz, kierownik projektu w UŁ Jak to działa? Urządzenie oparte jest na technologii mikroskopii holograficznej, która umożliwia uzyskanie głębi ostrości oraz pozwala na szybkie obrazowanie w technologii 3D. W skrócie, obrazowanie opiera się podzieleniu wiązki laserowej na dwie składowe: wiązka sygnałowa (padająca bezpośrednio na obrazowany element) oraz wiązki referencyjnej. Powstający w ich wyniku hologram referencyjny umożliwi ominięcie procesu barwienia bakterii. Do software’u urządzenia wprowadzone zostaną obrazy przygotowanych z wykorzystaniem mikroskopii świetlnej cyfrowych zdjęć zarówno bakterii, jak również najczęściej spotykanych zanieczyszczeń (kurz, pyłki itd.). Będzie to tzw. proces uczenia urządzenia. Zostanie również stworzona baza danych bakterii oraz zanieczyszczeń. Docelowo urządzenie w praktyce będzie w stanie na podstawie bazy danych oraz odpowiednich algorytmów, jak np. kształt, wielkość bakterii, rozróżnić ich rodzaj oraz odróżnić od najczęstszych zanieczyszczeń mikroskopii. – Wyniki będą otrzymywane w ciągu 5-10 minut, co znacznie skróci i uprości proces detekcji patogenów przez służby reagowania kryzysowego oraz inne podmioty zajmujące się ogólnie pojętymi zagadnieniami bezpieczeństwa biologicznego – wyjaśnia dr Marcin Niemcewicz.

---

W projekcie współpracują zarówno instytucje naukowe (Uniwersytet Łódzki, Politechnika Mediolańska z Włoch oraz Instytut Pasteura z Francji), eksperci dziedzinowi (IDEAS Science z Węgier, DataSenseLabs z Węgier, Sioux-CCM BV z Holandii, DMI Associates z Francji, ZugMedical System SAS z Francji) jak i potencjalni odbiorcy docelowi (Komenda Stołeczna Policji). Źródło: Uniwersytet Łódzki