Прототип лицевой маски N95 с датчиком, встроенным в дыхательный клапан, оказался очень чувствительным к вирусным белкам на ранних стадиях испытаний.
Технологии
19 сентября 2022 г.
Маска для лица, чувствительная к вирусам, во время теста Материя/Ванг и др. (CC BY-SA)
Маска для лица со встроенным датчиком вируса может обнаруживать крошечные количества коронавируса после 10-минутного разговора с инфицированным человеком.
Затем маска отправит сигнал на смартфон человека, носящего покрытие для лица, позволяя ему решить покинуть зону, где коронавирус витает в воздухе, или снять маску, если он чувствует себя в безопасности, когда вирус не обнаружен.
Но результаты пока основаны на ранней стадии работы. Маска еще не тестировалась против целых вирусов — только против поверхностных белков коронавируса — и технология все еще находится в разработке, говорит Инь Фанг из Университета Тунцзи в Китае.
Команда Фэнга разработала плотно прилегающую маску для лица типа N95, которая обнаруживает внешние белки трех вирусов: двух штаммов гриппа, H5N1 и H1N1, и SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19.
Датчик в дыхательном клапане маски содержит аптамеры, короткие нити ДНК или РНК, которые можно сконструировать для связывания со специфическими белками. Аптамеры похожи на антитела, которые используются для обнаружения спайкового белка коронавируса в тестах с латеральным потоком, но они меньше по размеру и более стабильны.
Если аптамеры связываются со своими целевыми белками, их электрический заряд изменяется, а встроенный в маску чип отправляет сигнал на указанный смартфон.
Команда проверила маску, поместив ее в закрытую камеру и распылив на нее крошечные капли жидкости, подобные тем, которые образуются, когда инфицированный человек кашляет или разговаривает, содержащие шиповидный белок коронавируса или поверхностные белки двух вирусов гриппа. Через 10 минут система смогла обнаружить всего 0,1 фемтограмма (0,00000000000000001 грамма) белка на миллилитр жидкости.
Маска может быть полезна для людей, которым необходимо находиться в закрытых помещениях с плохой вентиляцией, говорит Фанг. «Это новая техника, которую мы можем использовать для защиты людей». По его словам, систему также можно обновить с помощью аптамеров, которые распознают различные патогены.
Команда еще не проверила, как часто маска ошибочно дает сигнал тревоги, когда сталкивается с поверхностными белками других вирусов.
Эл Эдвардс в Университете Рединга, Великобритания, говорят, что у этой идеи есть потенциал, но она нуждается в дальнейшем тестировании. «Очень сложно заставить что-то работать в реальном мире, — говорит он.
По его словам, принцип использования высокочувствительных тестов на основе аптамеров можно использовать и в других условиях, например, при размещении датчиков в вентиляционных установках или больничных палатах.
Ссылка на журнал: Иметь значение, DOI: 10.1016/j.matt.2022.08.020
Еще по этим темам:
