Инженеры Массачусетского технологического института и Гарвардского университета сообщили, что разработанные ими маски позволяют определить наличие инфекции в организме человека за 90 минут с помощью одноразовых бумажных датчиков. Они также могут быть адаптированы для диагностики других опасных вирусов. Так, ранее их применяли для выявления вирусов Эбола и Зика.
Специальные датчики расположены на внутренней стороне маски для обнаружения вирусных частиц при дыхании пациента, носящего маску. В целях конфиденциальности результаты исследования отображаются только на внутренней стороне маски.
«Мы продемонстрировали, что можем использовать широкий спектр синтетических биологических датчиков для обнаружения вирусных или бактериальных нуклеиновых кислот, а также токсичных веществ, включая нервно-паралитические токсины, - сообщил профессор Института медицинской инженерии и естественных наук MIT. – Мы предполагаем, что эта платформа в ближайшее время позволит сотрудникам скорой помощи, медицинскому персоналу и военнослужащим использовать датчики следующего поколения».
Отмечается, что датчики и сама маска основаны на технологии, которую Коллинз начал разрабатывать несколько лет назад. В 2014 году профессор продемонстрировал, что белки и нуклеиновые кислоты, необходимые для создания синтетических генных сетей, реагирующих на конкретные молекулы-мишени, могут быть встроены в бумажные датчики.
Совсем недавно Коллинз и его коллеги начали работать над внедрением этих датчиков в текстильные изделия с целью создания лабораторного халата для медицинских работников или других лиц, потенциально подверженных воздействию патогенов.
Ученые исследовали сотни различных типов ткани, от хлопка и полиэстера до шерсти и шелка, чтобы выяснить, какие из них могут быть совместимы с этим типом датчика.
«В итоге мы нашли несколько видом ткани, широко используемых в индустрии моды для изготовления одежды, - говорит он. – Лучшим было сочетание полиэстера и других синтетических волокон».
Более того, датчики могут подавать пациенту или медработнику различные типы сигналов о заражении, включая изменение цвета, которое можно увидеть невооруженным глазом. Они также могут выдавать флуоресцентный или люминесцентный сигналы, которые считываются с помощью портативного спектрометра. Исследователи также разработали носимый спектрометр, который будет встроен в ткань для считывания результатов. После чего они будут передаваться по беспроводной сети на мобильное устройство.
Маска также включает в себя небольшой резервуар с водой, которая выпускается нажатием кнопки, когда пользователь готов выполнить тест. Это увлажняет сублимированные компоненты датчика SARS-CoV-2, анализирует скопившиеся капли дыхания на внутренней стороне маски и выдает результат в течение 90 минут.
«Этот тест так же чувствителен, как и высокочувствительные ПЦР-тесты, и так же быстр, как и тесты на антигены, используемые для экспресс-анализа на COVID-19», - сообщают ученые.
Напомним, ранее исследователи из Сингапура создали маску, позволяющие определить симптомы коронавирусной инфекции, передает издание The Straits Times. В нее также устанавливаются датчики, способные собирать данные о ключевых жизненных показателях человека таких как, пульс, уровень кислорода, температура тела и давление. Каждые полчаса они передают сведения о состоянии здоровья пациента на специальное мобильное приложение. Отмечается, что сами датчики можно мыть вместе со средством защиты и даже переставлять с одной маски на другую. Они покрыты специальным материалом, который одновременно влагоустойчив и восприимчив к получаемой информации.