ابتكر العلماء قناعا للوجه يمكنه اكتشاف فيروسات الجهاز التنفسي الشائعة، بما في ذلك الإنفلونزا وفيروس كورونا، في الهواء في القطرات أو الرذاذ، في غضون بضع دقائق.
ويمكن للقناع شديد الحساسية، الذي تم تقديمه في 19 سبتمبر في مجلة Matter، تنبيه مرتديه عبر الهاتف في غضون 10 دقائق إذا كانت مسببات الأمراض المستهدفة موجودة في الهواء المحيط.
وتنتشر أمراض الجهاز التنفسي من خلال الرذاذ المتطاير في الهواء الذي يطلقه المصاب عند التحدث أو السعال أو العطس.
ويمكن للجزيئات الصغيرة غير المرئية أن تظل معلقة في الهواء لفترة طويلة، ويصاب الناس بالأمراض عن طريق التنفس في مجموعة كبيرة من الجزيئات أثناء تربصها بهم.
واختبر فريق من العلماء في الصين القناع في غرفة مغلقة عن طريق رش سائل يحتوي على بروتينات فيروسية على قناع الوجه.
واستجاب المستشعر لـ 0.3 ميكرولتر فقط من السائل. وهذا ما يمثل ما بين 70 و560 مرة أقل من كمية السائل التي تنتجها عطسة واحدة وحتى أقل من الكمية الناتجة عن السعال أو الكلام.
ويحتوي المستشعر على الأبتمرات (aptamers)، وهو نوع من الجزيئات الاصطناعية التي يمكنها تحديد البروتينات في مسببات الأمراض.
واختبروا نموذجهم باستخدام الأبتاميرات التي يمكنها التعرف على "كوفيد-19" وإنفلونزا الخنازير وإنفلونزا الطيور.
وبمجرد أن ترتبط الأبتامرات ببروتينات الفيروس في الهواء، قامت أداة تسمى الترانزستور ذو البوابات الأيونية بتنبيه مرتديها إلى مسببات الأمراض عبر هواتفهم.
وقال مؤلف الدراسة الدكتور يين فانغ، من جامعة شنغهاي تونغجي: "أظهرت الأبحاث السابقة أن ارتداء قناع الوجه يمكن أن يقلل من خطر انتشار المرض والتصدي له. أردنا صنع قناع يمكنه الكشف عن وجود الفيروس في الهواء وتنبيه مرتديه. وقناعنا سيعمل بشكل جيد حقا في الأماكن ذات التهوية السيئة، مثل المصاعد أو الغرف المغلقة، حيث يكون خطر الإصابة بالعدوى مرتفعا".
وأضاف: "في المستقبل، إذا ظهر فيروس تنفسي جديد، يمكننا بسهولة تحديث تصميم المستشعر لاكتشاف مسببات الأمراض الجديدة".
ويريد الفريق الآن جعل القناع يكتشف الأمراض بشكل أسرع وإنشاء أجهزة يمكن ارتداؤها ربما تساعد في إدارة الأمراض الأخرى مثل السرطان وأمراض القلب.