センサー付きのハイテクフェイスマスクは新型コロナウイルス、インフルエンザ、その他のウイルスを検出できる可能性がある

科学者たちは、コロナウイルスやインフルエンザなど、空気中のウイルスを検出できるフェイスマスクを開発しました。

このマスクは、液体または気体中の超低濃度でもウイルスを検出できます。

これは、いくつかの感染症の発生を防ぐのに役立つ可能性がある早期警告システムとして宣伝されています。

マスクは電子機器に接続されており、その信号はリアルタイムで処理され、ウイルスが検出された場合には迅速に警告を発します。

上海同済大学の材料科学者であり、この研究の責任著者でもあるイン・ファン氏は、「これまでの研究では、フェイスマスクの着用が病気の蔓延や感染のリスクを軽減できることが示されている」と述べた。

「そこで私たちは、空気中のウイルスの存在を検出し、着用者に警告できるマスクを作りたいと考えました。」

同氏によると、このマスクは、ウイルス感染のリスクが高い環境として知られる密閉空間で特に効果を発揮するという。

マスクはどのように機能しますか?

これは、飛沫またはエアロゾルとして空気中の一般的な呼吸器ウイルスを検出できます。これは主に、感染者が話したり、咳やくしゃみをしたりするときに、新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) や H1N1 (豚インフルエンザとしても知られています) などの病気が広がる方法です。

これらのウイルスは、しばらく空気中に浮遊したままになる可能性があります。

「当社のマスクは、感染リスクが高いエレベーターや密閉された部屋など、換気の悪い空間でも非常に効果的です」とファン氏は語った。

科学者チームは、抗体と同様に病原体の固有のタンパク質を識別できる合成分子の一種であるアプタマーを備えた小型センサーを設計した。

研究者らは、SARS-CoV-2、H5N1、H1N1の表面タンパク質を認識できる3種類のアプタマーを使用した。

アプタマーが標的タンパク質に結合すると、マスクのセンサー上のトランジスタがトリガーされ、10分以内にマスク着用者の携帯電話にアラートが送信されます。

科学者らは密閉室内でマスクをテストし、微量のウイルスのみを含むウイルス表面タンパク質をマスクに噴霧した。

センサーはウイルスタンパク質を含むわずか0.3マイクロリットルの液体を含むサンプルを検出したが、ファン氏によれば、これは1回のくしゃみで生成される液体の量の70～560分の1であり、咳や会話によって生成される液体の量よりもはるかに少ないという。

同氏は、新たな呼吸器ウイルスが出現した場合でも、マスクを簡単に更新してウイルスを検出できる可能性があると付け加えた。

「医師は病気の診断と治療において自分の経験に大きく依存してきました。しかし、ウェアラブルデバイスによって収集される豊富なデータにより、病気の診断と治療はより正確になる可能性があります」とファン氏は述べた。

彼のチームは、検出時間を短縮し、センサーの感度を高めたいと考えています。