加州大学圣地亚哥分校 学分:加州大学圣地亚哥分校 一种监测新冠肺炎的新工具也许有一天就在你的眼皮底下
加州大学圣地亚哥分校的研究人员正在开发一种可以粘贴在口罩上的变色测试条,用于检测使用者呼吸或唾液中的SARS-CoV-2
这个项目获得了1美元
300万美元,旨在为新冠肺炎感染提供简单、负担得起和可靠的监测,这种监测可以每天进行,并在资源匮乏的环境中容易实施
这是国家卫生研究院为新冠肺炎制定的快速加速诊断激进项目的一部分
加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院纳米工程教授、该项目的首席研究员杰西·乔克斯特说:“在许多方面,口罩是我们当今世界最完美的‘可穿戴’传感器。”
“我们拿走了许多人已经穿的衣服,并重新调整用途,这样我们就可以快速、轻松地识别新的感染,保护脆弱的社区
" 该团队将制作测试条或贴纸,可以贴在任何口罩上(N95、手术口罩或布口罩)
它们将被设计用来检测被称为蛋白酶的蛋白质切割分子的存在,这种分子是由感染SARS-CoV-2病毒产生的
这个想法是,当用户通过面罩呼吸时,粒子——如果用户被感染,包括SARS-CoV-2蛋白酶——将在测试条中积累
在一天结束时或更换口罩期间,用户将进行测试
测试条配有一个泡罩包装,用户可以挤压它,释放出纳米粒子,这些纳米粒子在SARS-CoV-2蛋白酶的存在下会改变颜色
测试条上的控制线将显示阳性结果应该是什么样子
这类似于检查家庭怀孕测试的结果
Jokerst指出,这些测试条并不意味着取代目前的新冠肺炎测试协议
“把这当成一种监视方法,类似于在你的房子里安装一个烟雾探测器,”他说
“这将只是每天坐在后台,如果它被触发,那么你知道有一个问题,这时候你会用更复杂的测试来研究它,” 测试条可以通过卷对卷工艺容易地批量生产
这将使成本降到每条几分钱
“我们希望这是足够负担得起的日常测试,”约克斯说
他说,这将使高危设施如集体之家、监狱、透析诊所和无家可归者收容所能够更早、更频繁地监测新感染,以减少传播
Jokerst正与加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员合作,首先在新冠肺炎阳性唾液样本上测试试纸,然后在退伍军人事务部圣地亚哥医疗保健系统的病人和医护人员上进行测试
该团队的共同调查者包括临床医学教授、圣地亚哥医疗保健系统心脏病专家威廉·佩妮、妇产科和生殖科学教授路易斯·劳伦、儿科、生物工程和计算机科学与工程教授、加州大学圣地亚哥分校微生物创新中心主任罗布·奈特
防止未来爆发的潜在工具 乔斯特说,这项技术可以转化为未来的冠状病毒爆发
“我们在这里检测到的蛋白酶与2003年最初的非典病毒以及中东呼吸综合征病毒感染中出现的蛋白酶相同,因此不难想象,如果将来出现大流行,我们还能从这项工作中受益
" 即使疫苗接种工作正在进行,这种监测方法也可以在世界上还没有疫苗或疫苗分发仍然有限的地方使用
面罩安全的材料科学方法 除了这项工作,Jokerst和他的团队与加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授应雪莉·孟合作,对口罩进行了深入研究,以回答在大流行早期出现的一个紧迫问题:N95口罩消毒后可以安全地重复使用吗? 他们发现,答案是肯定的
自新冠肺炎大流行开始以来,卫生保健工作者一直面临着个人防护设备的短缺
美国各地的研究人员和医疗中心
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已经找到了净化和重复使用N95呼吸器的方法,以帮助医护人员在前线工作时保持安全
Jokerst,孟和他的同事们想探索呼吸器重复使用的安全性和有效性
一篇详细介绍这项工作的论文发表在美国化学学会应用材料与界面
加州大学圣地亚哥分校材料科学博士
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学生严元军是这项研究的第一作者
加州大学圣地亚哥分校的研究人员研究了N95和KN95呼吸器在去污前后的材料科学特性——这个过程包括在70摄氏度(158华氏度)的烤箱中加热呼吸器一次30分钟,总共三次
他们使用过滤设备来计算空气中有多少微粒被呼吸器捕获
他们还在电子显微镜下检查了呼吸器的纤维
研究小组发现,经过热处理后,这种呼吸器能够过滤掉90%的空气中的微粒——比最初的95%低了一点点
他们也没有看到纤维的结构、密度或宽度的变化
“这些口罩比人们想象的更容易重复使用
这是一个很好的知识,知道它们在多次加热后仍能提供有效的保护,”约克斯说
“人们现在不明白,当你在一块布上呼吸一整天会发生什么,”他说
“这些研究将为我们思考如何更安全、更智能地使用口罩奠定基础
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