Επιστήμονες στην Κίνα δημιούργησαν μια μάσκα προσώπου η οποία… πιάνει στον αέρα κοινούς ιούς του αναπνευστικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένων του ιού της γρίπης και του SARS-CoV-2, μέσω των σταγονιδίων ή του αερολύματος που εκλύονται όταν κάποιος μιλά, βήχει ή φτερνίζεται. Η υψηλής ευαισθησίας μάσκα, που παρουσιάζεται στην επιθεώρηση «Matter», μπορεί να ειδοποιήσει μέσα σε 10 λεπτά τον χρήστη της μέσω του κινητού τηλεφώνου του για την ύπαρξη του ιογενούς κινδύνου στον χώρο όπου βρίσκεται.
Πιάνει ιούς… στον αέρα
«Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η χρήση μάσκας μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο μετάδοσης ιών και μόλυνσης από αυτούς. Θελήσαμε έτσι να δημιουγήσουμε μια μάσκα που θα ανιχνεύει την παρουσία ιών στον αέρα και θα ειδοποιεί τον χρήστη» ανέφερε ο Γιν Φανγκ, κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης, ειδικός στην Επιστήμη Υλικών στο Πανεπιστήμιο Tongji στη Σαγκάη.
Τα «ένοχα» σταγονίδια και αερόλυμα
Ιοί του αναπνευστικού συστήματος όπως ο πανδημικός κορωνοϊός που προκαλεί τη λοίμωξη COVID-19 αλλά και το στέλεχος Η1Ν1 του ιού της γρίπης μεταδίδονται μέσω μικρών σταγονιδίων και αερολύματος που εκλύονται από μολυσμένα άτομα όταν εκείνα μιλούν, βήχουν ή φτερνίζονται. Αυτά τα μικροσκοπικά μόρια που περιέχουν ιούς και κυρίως τα μικροσωματίδια του αερολύματος μπορούν να παραμείνουν στον αέρα ακόμη και επί ώρες.
Ανίχνευση σε ελάχιστη ποσότητα υγρού
Ο δρ Φανγκ και οι συνεργάτες του δοκίμασαν τη μάσκα που ανέπτυξαν σε έναν κλειστό χώρο ψεκάζοντας επάνω της υγρό που περιείχε ιικές πρωτεΐνες. Ο αισθητήρας της μάσκας ήταν σε θέση να ανιχνεύσει την ύπαρξη ιού σε υγρό που περιέχε ιικές πρωτεΐνες, ο όγκος του οποίου δεν ξεπερνούσε τα 0,3 μικρόλιτρα – ήταν δηλαδή περί τις 70 ως 560 φορές μικρότερος από τον όγκο του υγρού που παράγεται όταν κάποιος φτερνίζεται και πολύ μικρότερος από τον όγκο του υγρού που παράγεται με τον βήχα ή την ομιλία, σημείωσε ο δρ Φανγκ.
Ταυτόχρονος εντοπισμός τριών ιών
Η ερευνητική ομάδα σχεδίασε έναν μικρό αισθητήρα με απταμερή – τα απταμερή είναι συνθετικά μόρια τα οποία μπορούν να εντοπίσουν μεμονωμένες πρωτεΐνες παθογόνων όπως τα αντισώματα. Ο αισθητήρας των επιστημόνων μπορούσε να αναγνωρίζει ταυτοχρόνως πρωτεΐνες επιφανείας τριών ιών – του SARS-CoV-2, του Η5Ν1 και του Η1Ν1.
Ανίχνευση σε 10 λεπτά
Οταν τα απταμερή προσδένονται στις πρωτεΐνες-στόχους στον αέρα, ένα ειδικό τρανζίστορ που είναι ενσωματωμένο στη μάσκα και το οποίο είναι άκρως ευαίσθητο ανιχνεύει ακόμη και πολύ μικρά ίχνη των παθογόνων στον αέρα μέσα σε 10 λεπτά.
Εύκολη προσαρμογή για εντοπισμό νέων ιών
«Η μάσκα μας μπορεί να είναι άκρως αποτελεσματική σε χώρους με κακό αερισμό όπως τα ασανσέρ και τα δωμάτια χωρίς παράθυρα, όπου ο κίνδυνος μόλυνσης είναι υψηλός» σημείωσε ο δρ Φενγκ και προσέθεσε ότι αν στο μέλλον εμφανιστεί κάποιος νέος ιός του αναπνευστικού η ερευνητική ομάδα μπορεί εύκολα να προσαρμόσει τον σχεδιασμό του αισθητήρα ώστε να τον ανιχνεύει.
Ανάπτυξη φορετών συσκευών για πολλές νόσους
Το επόμενο βήμα για τους κινέζους ερευνητές είναι να επιτύχουν να μειώσουν τον χρόνο ανίχνευσης των παθογόνων και να αυξήσουν περαιτέρω την ευαισθησία του αισθητήρα βελτιστοποιώντας τον σχεδιασμό των πολυμερών και των τρανζίστορ του. Εργάζονται επίσης
επάνω σε φορετές συσκευές που θα εντοπίζουν διαφορετικές νόσους όπως μορφές καρκίνου αλλά και τα καρδιαγγειακά νοσήματα. «Σήμερα οι γιατροί βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στην εμπειρία τους σε ό,τι αφορά τη διάγνωση και τη θεραπεία νόσων. Ωστόσο ο πλούτος των δεδομένων που μπορούν να συλλέξουν οι φορετές συσκευές είναι ικανός να προσφέρει ακριβέστερη διάγνωση και θεραπεία ασθενειών» κατέληξε ο δρ Φενγκ.
