根據細胞出版社(Cell Press)旗下的Matter 雜誌期刊於昨天發表的報道指,如果周圍空氣中存在目標病原體,這種高度敏感口罩可以在 10 分鐘內通過流動設備提醒佩戴者。
該研究的通訊作者、亦是上海同濟大學物料科學家譯音方英(Yin Fang)說:『之前的研究顯示,佩戴口罩可以降低傳播和感染疾病的風險。因此,我們希望創造一種能夠檢測空氣中是否存在病毒並提醒佩戴者的口罩。』
引起新冠肺炎和 H1N1 流感的呼吸道病原體會通過感染者在說話、咳嗽和打噴嚏時釋放的小飛沫和氣溶膠傳播。這些含有病毒的分子,尤其是微小的氣溶膠,可以長時間懸浮在空氣中。
方英和他的同僚在一個封閉的房間裡對口罩進行了測試,方法是在口罩上噴灑含有微量液體和氣溶膠的病毒表面蛋白。
方英表示,感應器對低至 0.3 微升含有病毒蛋白的液體有反應,這比打噴嚏時產生的液體容量少 70 到 560 倍,遠低於咳嗽或說話時產生的液體容量。
該團隊設計了一個帶有適體(aptamers)的小型感應器,適體是一種合成分子,可以識別病原體的獨特蛋白質,如抗體。在該團隊的概念驗證設計中,他們用了三種適體修改多渠道感應器,可以同時識別新冠病毒(SARS-CoV-2)、H5N1 和 H1N1流感病毒上的表面蛋白。
一旦適體與空氣中的目標蛋白質結合,連接離子門控制的晶體管將放大信號並通過手機提醒佩戴者。離子門控晶體管是一種高度敏感的新型設備,因此口罩可以在 10 分鐘內檢測到空氣中極其微量的病原體。
方英說:『我們的口罩在通風不良的空間(例如電梯或封閉的房間)中非常有效,因為在這些地方感染的風險很高。』
他又補充說,將來如果出現新的呼吸道病毒,他們可以很容易便更新感應器的設計來檢測新的病原體。
該團隊希望接下來通過優化聚合物和晶體管的設計來縮短檢測時間,並進一步提高感應器的靈敏度。他們亦致力於開發可用於各種健康狀況的穿戴設備,包括對癌症和心血管疾病等。
方英說:『目前,醫生在診斷和治療疾病方面一直非常依賴他們的經驗。但隨著可穿戴設備收集的數據越來越豐富,診斷和治療疾病可以變得更加精確。』
目前可在澳洲多個地方接受新冠病毒測試。如出現傷風或感冒症狀,應致電家庭醫生或撥打 1800 020 080 致電「全國新冠病毒健康資訊熱線」,以安排進行測試。
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