新型マスクは周囲に新型コロナウイルスがいるかどうかを検知し、10分以内に早期警告を発することができる

家族の皆さん、マスクは新たなレベルで使用されています。

同済大学の最新発明は、マスクを「検出器」に直接アップグレードします:

周囲にウイルスが存在するかどうかを検出できる生体電子マスクを開発しました!

より具体的には、この種のマスクは、インフルエンザ、コロナウイルスなど (新型コロナウイルス、H5N1、H1N1 など) を含むさまざまな一般的な呼吸器ウイルスを 10 分以内に検出できます。

ウイルスが検出された場合、マスクは携帯電話などのモバイルデバイスを通じて早期警告を送信します。

この研究は最近マター誌に掲載され、研究者らによると:

この電子生物学的マスクは初期の生物学的マスクとして機能することができます。警告 呼吸器感染症の発生を防ぐための診断ツール。

#マスクはどのようにウイルスの早期警告を提供するのでしょうか?

人々が咳やくしゃみをしたり、あるいは数分間会話しただけでも、感染性ウイルスを含む数千の飛沫が生成されることがわかっています。

これらの飛沫は、空気を伝播媒体として使用し、空気中に長期間浮遊します。

これに基づいて、研究者らは次のような見解を提唱しています。

空気中のウイルスを直接検出することが、主要な感染症の早期診断に最適な方法である可能性があります。

しかし、これまでの方法では、サンプルの前処理や専門スタッフの必要性など、一連の問題が発生することがよくありました。

したがって、この方法をリアルタイムで高速かつ便利に実装することが困難な問題になりました。

それ以来、同済大学の研究者らは、現在人気のあるウェアラブル電子デバイスとマスクを組み合わせることを考え、ウェアラブルなワイヤレス生体電子マスク システムを作成しました。

#人々がこのようなマスクを着用すると、マスクの外側に設置された生体電子デバイスが空気中の感染性ウイルスを直接分析できます。

同時に、携帯電話などのモバイル デバイスは、ワイヤレス データからリアルタイムでフィードバックを取得することもできます。

このマスクには IGT (Independent Gas Transfer) デバイスが含まれており、チャネル材料は「ポリ(2,3-ジヒドロチオフェン-1,4-ジオキシン)-ポリ(スチレンスルホン酸)塩」(PEDOT) で作られています。 :PSS)」。

さらに、呼吸バルブとPCB (プリント基板)も含まれています。

このデバイスを柔らかく湾曲したマスクによりよくフィットさせるために、デバイスの作成に使用される材料には、薄くて柔軟なポリエチレン テレフタレート (PET) 基板が使用されています。

ウイルスを検出するという点では、このマスクは「十分な精度」である必要があります。

この目的を達成するために、研究者らは二溶媒システムを使用して親油性イオン液体と親水性 PVA の適合性を向上させ、均一なイオンゲルネットワークを形成しました。

これにより、長期安定性、高静電容量 (16.5μF cm-2)、および強力なイオン伝導性 (25°C で 5.95 × 10-3 S/cm) が得られます。

イオンゲル誘電体層の強力なキャリア誘導と顕著なゲート効果により、IGT デバイスはより優れた電界増幅性能を示します。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）、H1N1、H5N1 などの呼吸器感染症のウイルスタンパク質濃度が 0.1 ～ 10 fg/ml と低い場合でも、正確な検出が可能です。

研究者らはまた、この装置は、咳や会話によって生成されるウイルスを含む飛沫の体積よりもはるかに小さい、0.3μL程度の微量の液体サンプルにも敏感である可能性があると述べた。

最後に、チームはモノのインターネット システムも統合し、いつでもどこでもモバイル デバイスで生体電子マスクを操作および監視できるようにしました。

研究者らは次のようにも述べています:

将来、新しい呼吸器ウイルスが出現した場合、センサーの設計を簡単に更新できます。

研究チーム

この記事の責任著者は、同済大学医学部のファン・イン教授です。

現在の主な研究方向には、生物医学用マイクロ・ナノデバイスとナノ材料、埋め込み型およびウェアラブル型マイクロ・ナノデバイス、新しいブレイン・コンピュータ・インターフェース技術、神経系、心臓病、がんにおけるナノ医療の診断と治療への応用が含まれます。

参考リンク:

[1]https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00477-5?_returnURL=https://linkinghub. elsevier.com/retrieve/pii/S2590238522004775?showall=true[2]https://med.tongji.edu.cn/info/1401/7236.htm

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