스마트 마스크로 다른 사람의 호흡으로 코로나바이러스 감지 가능

호흡 밸브에 센서가 내장된 프로토타입 N95 안면 마스크는 초기 단계 테스트에서 바이러스 단백질에 매우 민감한 것으로 보입니다.

클레어 윌슨

2022년 9월 19일

테스트 중 바이러스 감지 안면 마스크

물질/왕 외. (CC BY-SA)

바이러스 센서가 통합된 안면 마스크는 감염된 사람과 10분간 대화한 후 소량의 코로나바이러스를 감지할 수 있습니다.

그런 다음 마스크는 안면 가리개를 착용한 사람의 스마트폰에 신호를 보내 코로나바이러스가 공기 중에 있는 지역을 떠나거나 바이러스가 감지되지 않을 때 안전하다고 느끼면 마스크를 벗도록 결정할 수 있습니다.

그러나 지금까지의 결과는 초기 단계 작업을 기반으로 한 것입니다. 마스크는 아직 전체 바이러스(단지 코로나바이러스의 표면 단백질)에 대해 테스트되지 않았으며 기술은 아직 개발 중이라고 중국 통지대학교의 인 팡(Yin Fang)은 말합니다.

Fang의 팀은 두 가지 독감 변종인 H5N1 및 H1N1과 covid-19를 유발하는 바이러스인 SARS-CoV-2의 세 가지 바이러스로부터 외부 단백질을 감지하는 꼭 맞는 N95 유형의 안면 마스크를 개발했습니다.

마스크의 호흡 밸브 내에 있는 센서에는 특정 단백질에 결합하도록 설계될 수 있는 DNA 또는 RNA의 짧은 가닥인 압타머가 포함되어 있습니다. 압타머는 측면 흐름 테스트에서 코로나바이러스 스파이크 단백질을 탐지하는 데 사용되는 항체와 유사하지만 크기가 더 작고 더 안정적입니다.

압타머가 표적 단백질에 결합하면 전하가 변하고 마스크에 통합된 칩이 지정된 스마트폰으로 신호를 보냅니다.

연구팀은 마스크를 밀폐된 공간에 넣고 코로나바이러스 스파이크 단백질이나 두 가지 독감 바이러스의 표면 단백질을 함유한 작은 액체 방울(감염자가 기침하거나 말할 때 생성되는 것과 유사한)을 뿌려 테스트했습니다. 10분 후 시스템은 액체 1밀리리터당 0.1펨토그램(0.0000000000000001그램)의 단백질을 감지할 수 있었습니다.

Fang은 마스크가 환기가 잘 안되는 실내 공간에 있어야 하는 사람들에게 유용할 수 있다고 말했습니다. "이것은 사람들을 보호하기 위해 사용할 수 있는 새로운 기술입니다." 또한 이 시스템은 다양한 병원체를 인식하는 압타머로 업데이트될 수도 있다고 그는 말했습니다.

연구팀은 마스크가 다른 바이러스의 표면 단백질을 만났을 때 얼마나 자주 경고 신호를 잘못 보내는지 아직 테스트하지 않았습니다.

영국 레딩 대학교의 Al Edwards는 이 아이디어는 잠재력이 있지만 추가 테스트가 필요하다고 말했습니다. "현실 세계에서 일을 작동시키는 것은 정말 어렵습니다. "라고 그는 말합니다.

매우 민감한 압타머 기반 테스트를 사용하는 원리는 환기 장치나 병원 병동에 센서를 배치하는 등 다른 환경에서도 활용될 수 있다고 그는 말했습니다.

물질 DOI: 10.1016/j.matt.2022.08.020

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