Επιστήμονες δημιούργησαν μια μάσκα προσώπου που μπορεί να ανιχνεύσει κοινούς αναπνευστικούς ιούς, συμπεριλαμβανομένης της γρίπης και του κορωνοϊού, στον αέρα σε σταγονίδια ή αερολύματα. Η εξαιρετικά ευαίσθητη μάσκα μπορεί να ειδοποιήσει τους χρήστες μέσω των φορητών συσκευών τους εντός 10 λεπτών εάν υπάρχουν στοχευμένα παθογόνα στον περιβάλλοντα αέρα.
Η μάσκα που είναι η γνωστή μάσκα υψηλής προστασίας, παρουσιάστηκε στις 19 Σεπτεμβρίου στο περιοδικό Matter , και ο χρήστης της μάσκας μπορεί να ειδοποιηθεί μέσω του κινητού του εντός 10 λεπτών εάν υπάρχουν στοχευμένα παθογόνα στον περιβάλλοντα αέρα που βρίσκεται.
Η μάσκα προσώπου που ανιχνεύει ιούς
“Προηγούμενη έρευνα είχε δείξει ότι η χρήση μάσκας προσώπου μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο εξάπλωσης και μόλυνσης της νόσου. Έτσι, θέλαμε να δημιουργήσουμε μια μάσκα που θα μπορεί να ανιχνεύει την παρουσία του ιού στον αέρα και να ειδοποιεί τον χρήστη”, λέει ο Yin Fang, συγγραφέας της μελέτης και επιστήμονας υλικού στο Πανεπιστήμιο της Σαγκάης Tongji.
Παθογόνα του αναπνευστικού που προκαλούν την COVID-19 και την γρίπη H1N1 εξαπλώνονται μέσω μικρών σταγονιδίων και αερολυμάτων που απελευθερώνονται από μολυσμένα άτομα όταν μιλάνε, βήχουν και φτερνίζονται. Αυτά τα μόρια που περιέχουν ιούς, ειδικά τα μικροσκοπικά αερολύματα, μπορούν να παραμείνουν αιωρούμενα στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Σύμφωνα με το sciencedaily.com, ο Fang και οι συνεργάτες του δοκίμασαν τη μάσκα προσώπου σε έναν κλειστό θάλαμο ψεκάζοντας την πρωτεΐνη της επιφάνειας του ιού που περιέχει υγρό και αερολύματα σε επίπεδο ίχνους στη μάσκα. Ο αισθητήρας ανταποκρίθηκε σε μόλις 0,3 μικρολίτρα υγρού που περιέχει ιικές πρωτεΐνες, περίπου 70 έως 560 φορές λιγότερο από τον όγκο του υγρού που παράγεται με ένα φτέρνισμα και πολύ λιγότερο από τον όγκο που παράγεται από το βήχα ή την ομιλία, λέει ο Fang.
Η ομάδα σχεδίασε έναν μικρό αισθητήρα από έναν τύπο συνθετικού μορίου που μπορεί να αναγνωρίσει μοναδικές πρωτεΐνες παθογόνων όπως τα αντισώματα. Η ομάδα τροποποίησε τον πολυκαναλικό αισθητήρα για να μπορεί ταυτόχρονα να αναγνωρίσει επιφανειακές πρωτεΐνες σε SARS-CoV-2, H5N1 και H1N1.
Μόλις το υλικό “συνδεθεί” με τις πρωτεΐνες-στόχους στον αέρα, το συνδεδεμένο τρανζίστορ με πύλη ιόντων στην μάσκα προσώπου θα ενισχύσει το σήμα και θα ειδοποιήσει τους χρήστες μέσω των τηλεφώνων τους. Ένα τρανζίστορ με πύλη ιόντων είναι ένας νέος τύπος συσκευής που είναι εξαιρετικά ευαίσθητος και έτσι η μάσκα μπορεί να ανιχνεύσει ακόμη και ίχνη παθογόνων στον αέρα μέσα σε 10 λεπτά.
«Η μάσκα μας θα λειτουργούσε πολύ καλά σε χώρους με κακό αερισμό, όπως ανελκυστήρες ή κλειστούς χώρους, όπου ο κίνδυνος μόλυνσης είναι υψηλός», λέει ο Fang. Στο μέλλον, εάν εμφανιστεί ένας νέος αναπνευστικός ιός, μπορούν εύκολα να ενημερώσουν τον σχεδιασμό του αισθητήρα για την ανίχνευση των νέων παθογόνων, προσθέτει.
Στη συνέχεια, η ομάδα ελπίζει να συντομεύσει τον χρόνο ανίχνευσης και να αυξήσει περαιτέρω την ευαισθησία του αισθητήρα. Εργάζονται επίσης σε φορητές συσκευές για μια ποικιλία παθήσεων υγείας, συμπεριλαμβανομένων των καρκίνων και των καρδιαγγειακών παθήσεων.
“Προς το παρόν, οι γιατροί βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στις εμπειρίες τους στη διάγνωση και τη θεραπεία ασθενειών. Αλλά με πλουσιότερα δεδομένα που συλλέγονται από φορητές συσκευές, η διάγνωση και η θεραπεία ασθενειών μπορούν να γίνουν πιο ακριβείς”, λέει ο Fang.
Η εργασία υποστηρίζεται από το Εθνικό Βασικό Πρόγραμμα Έρευνας και Ανάπτυξης, το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας, την Επιτροπή Επιστήμης και Τεχνολογίας του Δήμου της Σαγκάης, το Μεγάλο Πρόγραμμα Επιστήμης και Τεχνολογίας της Σαγκάης και τα Ταμεία Θεμελιωδών Ερευνών για τα Κεντρικά Πανεπιστήμια.