Исследовательская программа Texas A&M AgriLife приступает к созданию первой в мире автоматизированной и роботизированной системы защиты птицеводческих хозяйств от высокопатогенного птичьего гриппа. Ученые объединят мобильных роботов, искусственный интеллект и технологию дальнего ультрафиолетового света (far-UVC) для полного уничтожения опасного вируса в воздухе и на поверхностях. Проект, получивший грант в размере 2 миллионов долларов от Министерства сельского хозяйства США (USDA), призван выработать средства защиты от агрессивных штаммов птичьего гриппа, из-за которых по всему миру уничтожаются миллионы домашних птиц.
Исследовательская программа Texas A&M AgriLife приступает к финальной фазе испытаний революционной технологии дезинфекции птицеводческих хозяйств. Ученые планируют использовать дальний ультрафиолетовый свет (far-UVC) для уничтожения вируса птичьего гриппа в воздухе и на поверхностях. Особенность этого излучения в том, что оно смертоносно для патогенов, но абсолютно безвредно для здоровья самих цыплят и обслуживающего персонала. Если эксперимент окажется успешным, птицепром получит мощное оружие против пандемии птичьего гриппа, которая с 2022 года наносит колоссальный экономический ущерб фермерам по всему миру.
Вспышки высокопатогенного птичьего гриппа регулярно приводят к уничтожению десятков миллионов домашних птиц, из-за чего цены на яйца и мясо бьют рекорды. Птицеводам необходим инструмент, способный останавливать распространение вируса прямо в воздухе, не снижая при этом продуктивность фермы.
Обычный ультрафиолет (UVC), который применяется для стерилизации больничных палат, опасен: он вызывает ожоги кожи и повреждения глаз у людей и животных. Из-за этого его нельзя включать в обитаемых помещениях. Дальний ультрафиолет (far-UVC) использует более короткую длину волны (обычно 222 нанометра). Физика этого света такова, что он эффективно пробивает и разрушает защитные оболочки вирусов и бактерий в воздухе и каплях влаги. Однако он задерживается самым верхним, мертвым слоем клеток кожи и слезной пленкой глаз птиц и человека, не нанося им вреда.
Исследование возглавляют профессора кафедры птицеводства Техасского университета Морган Фарнелл и Цитэн «Тим» Сюй. Предыдущие этапы, проведенные совместно с Центром радиологических исследований Колумбийского университета и Детским госпиталем Сент-Джуд, подтвердили эффективность метода в изолированных стерильных лабораториях. Задача ученых из Техаса — проверить, как дальний УФ-свет покажет себя в реальных, «грязных» условиях коммерческой фермы.
Проект рассчитан на два года и столкнется с несколькими инженерными вызовами. Во-первых, это проблема пыли. В птичниках всегда много органической пыли, которая может поглощать или рассеивать УФ-лучи. Команда Сюя будет измерять, сколько лечебного освещения доходит до зон, где находятся птицы. Кроме того, искусственный интеллект будет круглосуточно отслеживать, не меняет ли постоянный свет поведение цыплят, их циркадные ритмы и скорость набора массы.
Ученые разрабатывают комплексную систему, где обработка воздуха дальним ультрафиолетом будет совмещена со специальной вентиляцией и мобильными роботами, дезинфицирующими пол птичника. Испытания пройдут на четырех последовательных поколениях стада птиц в условиях сильной летней жары и зимних холодов, чтобы оценить влияние климата.
Руководитель проекта, профессор Морган Фарнелл, отдельно подчеркивает, что исследование направлено на борьбу с текущей затянувшейся вспышкой, которая началась в 2022 году, а само финансирование в размере 2 миллионов долларов выделено в рамках специального государственного гранта Highly Pathogenic Avian Influenza Poultry Innovation Grand Challengе.
Ученые тестируют технологию дальнего ультрафиолета (far-UVC) против самых опасных штаммов, включая H5N1 (вызывающий текущую пандемию) и H9N2.
Авторы исследования отмечают, что аналогичные автоматические системы дезинфекции дальним ультрафиолетом в будущем можно будет адаптировать для свиноводческих комплексов и крупных молочных ферм, которые также регулярно страдают от эпидемий.
Источник: Texas A&M AgriLife.