这些智能口罩能告诉你是否感染了 COVID-19

Visitors wearing protective face masks walk under decorations for the New Year at Nakamise street leading to Senso-ji temple at Asakusa district, a popular sightseeing spot in Tokyo, Japan.
Masks are a tool to help protect against COVID-19.Image: REUTERS/Issei Kato
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  • 口罩是抗击疫情的一种工具,如今科学家正在探索如何让口罩更有效。

  • 将鸵鸟抗体应用于材料,可用于检测 COVID-19。

  • 研究人员正利用银纳米颗粒,将口罩改造成更主动的屏障。

  • 一些口罩中的传感器可在 90 分钟内诊断佩戴者是否感染 COVID-19。

不起眼的口罩已成为近年种种艰难处境以及抗击疫情复杂性的象征。

无论你选择一次性三层口罩、布口罩、外科口罩还是呼吸器,科学证据都表明,面部遮挡物能够减少 COVID-19 的传播。

“所有类型的面部遮挡物在一定程度上都能有效减少 SARS-CoV-2 的传播无论是在医疗环境还是公共及社区场所,”英国公共卫生署(PHE)表示。“这是通过结合源头控制和对佩戴者的保护实现的。”

欧洲各国在户外佩戴口罩方面仍存在显著差异。Image: Statista

即便如此,各国对口罩的法律规定和态度也各不相同。到 2021 年初,西班牙有 96% 的人表示自己在户外总是佩戴口罩,而北欧几乎没有人佩戴口罩,这是 YouGov 一项调查得出的结果。

由于口罩是阻止 COVID-19 传播的重要工具,科学家正利用技术进步进一步提升口罩减少传播的效果。

鸵鸟抗体

日本研究人员正在利用鸵鸟抗体,在紫外光下检测 COVID-19;他们表示,这有助于发现无症状病例。

京都府立大学的塚本康浩及其团队根据此前的研究设计了这款口罩;该研究发现鸵鸟对 COVID-19 有很强的抵抗力。

口罩的过滤层涂有鸵鸟抗体。受试者佩戴口罩八小时后,研究人员向过滤层喷洒一种化学物质;如果存在病毒,该物质会在紫外光下发光。团队目前正在研发能够自动发光的口罩。

纳米材料上的微流控技术

英国科学家正在利用纳米材料研发一种旨在阻止 COVID-19 传播的口罩。

阿伯丁大学的团队正在使用一种名为微流控技术的方法,利用银纳米颗粒将口罩变成主动屏障,提高其效率。

冻干细胞机制

为了进一步增强口罩的功能,麻省理工学院和哈佛大学的工程师正在嵌入小型一次性传感器,以检测 COVID-19。

这款口罩旨在利用冻干细胞机制,在 90 分钟内诊断佩戴者是否感染 COVID-19。该团队此前曾将这种机制用于纸质埃博拉和寨卡病毒检测。检测结果显示在口罩内侧,以保护用户隐私。在一项新研究中,研究人员不仅将传感器嵌入口罩,也将其嵌入实验服。

“我们已经证明,可以将多种合成生物学传感器冻干,用于检测病毒或细菌核酸以及有毒化学物质,包括神经毒剂,”麻省理工学院医学工程与科学研究所(IMES)和生物工程系医学工程与科学特米尔教授詹姆斯·柯林斯表示。

“我们设想,这一平台可以帮助开发下一代可穿戴生物传感器,供急救人员、医护人员和军方人员使用。”

在世界许多国家,佩戴口罩仍是防疫策略的一部分,技术似乎有望进一步提升口罩的效果和效率。

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