Facemask可以从与受感染者进行10分钟的对话中检测到病毒暴露
科学家创建了一个面膜,可以在液滴或气溶胶中检测到空气中的常见呼吸道病毒,包括流感和冠状病毒。高度敏感的面具,于9月19日在日记中介绍事情,如果周围空气中存在针对性的病原体,则可以在10分钟内通过移动设备提醒佩戴者。
“先前的研究表明面具穿着可以降低传播和感染疾病的风险。因此,我们想创建一个面具,可以检测空气中的病毒存在并提醒佩戴者。
导致COVID-19和H1N1流感的呼吸道病原体通过小滴和气溶胶传播感染人群当他们说话,咳嗽和打喷嚏时。这些含病毒的分子,尤其是微小的气溶胶,可以在空气中悬浮很长时间。
方和他的同事通过喷洒病毒表面测试了封闭室中的口罩蛋白质面罩上包含痕量水平的液体和气溶胶。Fang说,该传感器的反应量仅为0.3微升含有病毒蛋白的液体,比一次打喷嚏产生的液体低70至560倍,远小于咳嗽或说话产生的体积。
该团队设计了一个带有适体的小传感器,它是一种合成分子,可以鉴定抗体等病原体的独特蛋白质。在他们的概念验证设计中,该团队用三种类型的适体修改了多通道传感器,它们可以同时识别SARS-COV-2,H5N1和H1N1上的表面蛋白。
一旦适体与靶蛋白在空中,连接的离子门控晶体管将扩大信号并通过手机提醒佩戴者。离子门控晶体管是一种高度敏感的新型设备,因此掩模可以在10分钟内检测到空气中的病原体的痕量水平。
Fang说:“我们的面具在通风不良的空间中非常有效,例如电梯或封闭的房间,在那里感染的风险很高。”他补充说,将来,如果出现了新的呼吸道病毒,他们可以轻松地更新传感器的设计以检测新的病原体。
接下来,团队希望通过优化聚合物和晶体管的设计来缩短检测时间并进一步提高传感器的灵敏度。他们还在为可穿戴设备开发,以解决各种健康状况,包括癌症和心血管疾病。
Fang说:“目前,医生一直在很大程度上依靠他们在诊断和治疗疾病方面的经验。但是,随着可穿戴设备收集的更丰富的数据,疾病诊断和治疗可能变得更加精确。”
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