새로운 유형의 마스크는 주변 지역에 새로운 코로나바이러스가 있는지 여부를 감지하고 10분 이내에 조기 경보를 발령할 수 있습니다.

가족 여러분, 마스크는 이제 새로운 차원으로 익숙해지고 있습니다.

동지대학교의 최신 발명품은 마스크를 '검출기'로 직접 업그레이드합니다.

주변에 바이러스가 있는지 감지할 수 있는 생체 전자 마스크를 개발했습니다!

좀 더 구체적으로 말하자면, 이런 종류의 마스크는 인플루엔자, 코로나바이러스 등 다양한 일반 호흡기 바이러스(신종 코로나바이러스, H5N1, H1N1 등)를 10분 이내에 탐지할 수 있습니다.

바이러스가 감지되면 마스크가 휴대폰 등 모바일 기기를 통해 조기 경보를 보내드립니다.

이 연구는 최근 Matter 매거진에 게재되었으며 연구원에 따르면:

이 전자 생물학적 마스크는 호흡기 전염병의 발생을 예방하기 위한 조기 경고 진단 도구로 사용될 수 있습니다.

마스크는 어떻게 바이러스를 경고하나요?

우리는 사람들이 기침이나 재채기를 할 때, 심지어 몇 분 동안만 이야기를 할 때에도 감염성 바이러스가 포함된 수천 개의 비말이 생성된다는 것을 알고 있습니다.

이 물방울은 공기를 전달 매체로 사용하여 오랫동안 공기 중에 부유합니다.

이를 바탕으로 연구자들은 다음과 같은 견해를 내놓았습니다.

공기 중의 바이러스를 직접 검출하는 것이 주요 감염병의 조기 진단에 가장 좋은 방법이 될 수 있습니다.

그러나 과거의 방법은 시료 전처리, 전문가의 필요성 등 일련의 문제를 수반하는 경우가 많습니다.

그래서 이 방법을 실시간으로 빠르고 편리하게 구현하는 것이 오랜 과제가 되었습니다.

그래서 공지대학교 연구진은 인기 있는 웨어러블 전자기기와 마스크를 결합하는 것을 생각해냈습니다.

웨어러블 무선 생체전자 마스크 시스템을 만들었습니다.

사람들이 이런 마스크를 착용하면 마스크 외부에 설치된 생체전자장치가 공기 중의 감염성 바이러스를 직접 분석할 수 있다.

동시에 휴대폰과 같은 모바일 장치도 무선 데이터로부터 실시간으로 피드백을 얻을 수 있습니다.

이 마스크에는 IGT(독립 가스 전달) 장치가 포함되어 있으며 채널 재질은 "폴리(2,3-디하이드로티오펜-1,4-다이옥신)-폴리(스티렌설포네이트)(PEDOT:PSS)"로 만들어졌습니다.

이 밖에도 호흡 밸브와 PCB(인쇄 회로 기판)도 포함되어 있습니다.

이 장치가 부드럽고 곡선형 마스크에 더 잘 맞도록 연구진은 얇고 유연한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기판을 사용했습니다.

바이러스 탐지 측면에서 이 마스크는 "충분히 정확"해야 합니다.

이를 위해 연구진은 이중용매 시스템을 사용해 친유성 이온액체와 친수성 PVA의 상용성을 향상시켜 균일한 이온겔 네트워크를 형성했습니다.

이는 장기 안정성, 높은 정전 용량(16.5μF cm-2) 및 강력한 이온 전도성(25°C에서 5.95 × 10-3 S/cm)을 제공합니다.

이온젤 유전체층의 강력한 캐리어 유도와 상당한 게이팅 효과로 인해 IGT 장치는 더 나은 전계 증폭 성능을 나타냅니다.

COVID-19, H1N1, H5N1 등 호흡기 감염병의 바이러스 단백질 농도가 0.1~10fg/ml 정도로 낮아도 정확한 검출이 가능합니다.

연구원들은 또한 이 장치가 기침이나 대화로 생성되는 바이러스 함유 비말의 양보다 훨씬 작은 0.3μL의 극미량 액체 샘플에도 민감할 수 있다고 말했습니다.

마지막으로 팀은 언제 어디서나 모바일 기기에서 생체전자 마스크를 작동하고 모니터링할 수 있도록 사물 인터넷 시스템도 통합했습니다.

연구원들은 또한 다음과 같이 말했습니다.

우리 마스크의 감지 효과는 감염 위험이 높은 엘리베이터나 밀폐된 방과 같이 환기가 잘 되지 않는 공간에서 매우 분명합니다.

향후 새로운 호흡기 바이러스가 등장하면 센서 디자인을 쉽게 업데이트할 수 있습니다.

연구팀

본 논문의 교신저자는 통지대학교 의과대학 Fang Yin 교수입니다.

현재 주요 연구 방향은 다음과 같습니다: 생체 의학 마이크로 나노 장치 및 나노 물질, 이식형 및 착용형 마이크로 나노 장치, 새로운 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술, 신경계, 심장 질환 및 암에 대한 나노 의학의 진단 및 치료 응용.

참조 링크:

[1]https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00477-5?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve% 2Fpii%2FS2590238522004775%3Fshowall%3Dtrue[2]https://med.tongji.edu.cn/info/1401/7236.htm

위 내용은 새로운 유형의 마스크는 주변 지역에 새로운 코로나바이러스가 있는지 여부를 감지하고 10분 이내에 조기 경보를 발령할 수 있습니다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!