科學家們開發出了一種可以偵測空氣中病毒的口罩,包括冠狀病毒和流感。
即使在超低濃度的液體或氣體中,該面罩也能夠檢測到病毒。
它被吹捧為一個早期預警系統,可以幫助預防幾種傳染病的爆發。
該口罩與電子設備相連,可即時處理其訊號,如果偵測到病毒,就會迅速發出警報。
該研究的通訊作者、上海同濟大學材料科學家尹方說:“先前的研究表明,戴口罩可以降低傳播和感染疾病的風險。”
「因此,我們希望製造一種口罩,可以檢測空氣中病毒的存在並提醒佩戴者」。
他說,這種口罩在封閉空間中效果特別好,這些空間被認為是病毒傳播的高風險環境。
面膜如何發揮作用?
它可以檢測空氣中飛沫或氣溶膠中常見的呼吸道病毒,這在很大程度上是COVID-19 或H1N1(也稱為豬流感)等疾病在感染者說話、咳嗽或打噴嚏時傳播的方式。
這些病毒可以在空氣中懸浮一段時間。
方說:“我們的口罩在通風不良的空間中效果非常好,例如電梯或封閉的房間,這些地方感染的風險很高。”
科學家團隊設計了一種帶有適體的小型感測器,適體是一種合成分子,可以像抗體一樣識別病原體的獨特蛋白質。
他們使用了三種類型的適體,可以識別 SARS-CoV-2、H5N1 和 H1N1 的表面蛋白。
一旦適體與目標蛋白質結合,口罩感測器上的電晶體就會被觸發,並在 10 分鐘內向口罩佩戴者的手機發送警報。
科學家在封閉的室內測試了口罩,將僅含有微量病毒的病毒表面蛋白噴灑到口罩上。
該感測器檢測到的樣本中含有病毒蛋白質的液體量只有 0.3 微升,Fang 說,這比一次噴嚏產生的液體量少了 70 到 560 倍,而且比咳嗽或說話產生的液體量少得多。
他補充說,如果出現新的呼吸道病毒,可以輕鬆更新口罩以檢測它們。
「醫生在診斷和治療疾病方面一直嚴重依賴他們的經驗。但隨著穿戴式裝置收集的數據更加豐富,疾病的診斷和治療可以變得更加精準。
他的團隊希望縮短檢測時間並提高感測器的靈敏度。
研究結果是發表在期刊上事。