Умная маска для лица может обнаружить коронавирус в дыхании других людей

Прототип лицевой маски N95 со встроенным в дыхательный клапан датчиком оказался очень чувствительным к вирусным белкам на ранних стадиях испытаний.

Клэр Уилсон

19 сентября 2022 г.

Маска для лица, чувствительная к вирусу, во время теста

Материя/Ванг и др. (CC BY-SA)

Маска для лица со встроенным вирусным датчиком может обнаружить небольшое количество коронавируса после 10-минутного разговора с инфицированным человеком.

Затем маска отправит сигнал на смартфон человека, носящего лицевое покрытие, позволяя ему решить покинуть зону, где в воздухе находится коронавирус, или снять маску, если он чувствует себя в безопасности, когда вирус не обнаружен.

Но результаты на данный момент основаны на ранней стадии работы. Маска еще не была протестирована против целых вирусов – только против поверхностных белков коронавируса – и технология все еще находится в разработке, говорит Инь Фан из Университета Тунцзи в Китае.

Реклама

Команда Фанга 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 внутри дыхательного клапана маски содержит аптамеры — короткие нити ДНК или РНК, которые могут быть предназначены для связывания с конкретными белками. Аптамеры похожи на антитела, которые используются для обнаружения белка-шипа коронавируса в тестах латерального потока, но они меньше по размеру и более стабильны.

Если аптамеры связываются со своими целевыми белками, их электрический заряд меняется, и встроенный в маску чип отправляет сигнал на назначенный смартфон.

Команда протестировала маску, поместив ее в закрытую камеру и распылив на нее крошечные капли жидкости (аналогичные тем, которые образуются, когда инфицированный человек кашляет или разговаривает), содержащие шиповый белок коронавируса или поверхностные белки двух вирусов гриппа. Через 10 минут система смогла обнаружить всего лишь 0,1 фемтограмма (0,0000000000000001 грамма) белка на миллилитр жидкости.

Маска может быть полезна людям, которым приходится находиться в помещениях с плохой вентиляцией, говорит Фанг. «Это новая техника, которую мы можем использовать для защиты людей». По его словам, систему также можно обновить аптамерами, которые распознают различные патогены.

Команда еще не проверяла, как часто маска ошибочно подает сигнал тревоги при обнаружении поверхностных белков других вирусов.

Эл Эдвардс из Университета Рединга (Великобритания) говорит, что эта идея имеет потенциал, но требует дальнейшего тестирования. «Очень сложно заставить вещи 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 отделениях искусственной вентиляции легких или в больничных палатах.

Дело DOI: 10.1016/j.matt.2022.08.020

Темы:

Реклама