Wissenschaftler haben eine Gesichtsmaske entwickelt, die Viren in der Luft erkennen kann, einschließlich Coronavirus und Grippe.
Die Maske ist in der Lage, die Viren selbst in ultraniedrigen Konzentrationen in Flüssigkeiten oder Gasen nachzuweisen.
Es wurde als frühes System angepriesen, das dazu beitragen könnte, Ausbruchswarnungen mehrerer Infektionskrankheiten zu verhindern.
Die Maske ist mit elektronischen Geräten verbunden und ihre Signale können in Echtzeit verarbeitet werden, wodurch eine schnelle Warnung ausgegeben wird, wenn ein Virus erkannt wird.
„Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass das Tragen von Gesichtsmasken das Risiko der Ausbreitung und Ansteckung mit der Krankheit verringern kann“, sagte Yin Fang, Materialwissenschaftler an der Shanghai Tongji University und korrespondierender Autor der Studie.
„Also wollten wir eine Maske entwickeln, die das Vorhandensein von Viren in der Luft erkennen und den Träger warnen kann.“
Er sagt, die Maske würde besonders gut in geschlossenen Räumen funktionieren, die als Umgebungen mit höherem Risiko für die Übertragung von Viren bekannt sind.
Wie funktioniert die Maske?
Es kann häufige Atemwegsviren in der Luft entweder in Tröpfchen oder Aerosolen nachweisen, was im Wesentlichen der Weg ist, wie Krankheiten wie COVID-19 oder H1N1 (auch bekannt als Schweinegrippe) verbreitet werden, wenn infizierte Personen sprechen, husten oder niesen.
Diese Viren können einige Zeit in der Luft schweben.
„Unsere Maske würde in schlecht belüfteten Räumen wie Aufzügen oder geschlossenen Räumen, in denen das Infektionsrisiko hoch ist, sehr gut funktionieren“, sagte Fang.
Das Wissenschaftlerteam entwarf einen kleinen Sensor mit Aptameren – einer Art synthetischer Moleküle, die einzigartige Proteine von Krankheitserregern wie Antikörper identifizieren können.
Sie verwendeten drei Arten von Aptameren, die die Oberflächenproteine von SARS-CoV-2, H5N1 und H1N1 erkennen können.
Ein Transistor auf dem Sensor der Maske wird ausgelöst, bevor die Aptamere an die Zielproteine binden, und sendet innerhalb von 10 Minuten eine Warnung an das Telefon des Maskenträgers.
Die Wissenschaftler testeten die Maske in einer geschlossenen Kammer, indem sie virales Oberflächenprotein, das nur Spuren der Viren enthielt, auf die Maske sprühten.
Der Sensor erkannte Proben mit nur 0,3 Mikroliter Flüssigkeit, die virale Proteine enthielten, was laut Fang 70- bis 560-mal weniger ist als das Flüssigkeitsvolumen, das bei einem Niesen produziert wird – und viel weniger als das Volumen, das durch Husten oder Sprechen produziert wird.
Er fügte hinzu, dass die Maske leicht aktualisiert werden könnte, wenn neue Atemwegsviren auftauchen, um sie zu erkennen.
„Ärzte verlassen sich stark auf ihre Erfahrung bei der Diagnose und Behandlung von Krankheiten. Aber mit reichhaltigeren Daten, die von tragbaren Geräten gesammelt werden, können die Diagnose und Behandlung von Krankheiten präziser werden“, sagte Fang.
Sein Team hofft, die Erkennungszeit zu verkürzen und die Empfindlichkeit des Sensors zu erhöhen.
Die Erkenntnisse waren in der Zeitschrift veröffentlicht Angelegenheit .
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