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>>口罩旨在灭活病毒,保护他人:抗病毒层攻击呼吸道飞沫,降低口罩佩戴者的传染性

示意图显示了化学调节层如何“消毒”口罩佩戴者的呼吸飞沫。
示意图显示了化学调节层如何“消毒”口罩佩戴者的呼吸飞沫。

文摘:
口罩使用已知的抗病毒药物对呼出的飞沫进行消毒
�衬垫化学品不能被穿着者吸入,并且不会阻碍呼吸
即使使用纱布等松松度较低的织物制成的口罩,也能显著降低传染性
口罩已经在实验室的模拟呼吸实验中进行了测试,但没有在病人身上进行测试

面膜旨在停用病毒以保护其他人:抗病毒层攻击呼吸液滴以使面罩穿着者减少传染性

埃文斯顿,IL |发表于2020年10月30日

西北大学研究人员表示,在大流行中,人们佩戴面部面膜尊重和保护他人�不仅仅是为了保护自己。



考虑到这一点,研究人员开发了一种新的口罩概念,旨在降低佩戴者的传染性。这项研究的中心思想得到了美国国家科学基金会(National Science Foundation)的快速资助,它是用抗病毒化学物质修饰口罩织物,对呼出的飞沫进行消毒。



通过在实验室中模拟吸入,呼气,咳嗽和打喷嚏,研究人员发现,大多数掩模中使用的非织造织物很好地展示该概念。例如,仅具有19%的纤维密度的无胶擦拭物,例如,高达82%的逃逸呼吸液滴。这种织物不会使呼吸更加困难,并且在模拟吸入实验期间,掩盖的化学物质不会脱离。



这项研究发表在今天(10月29日)的《Matter》杂志上。



保护他人的重要性



领导这项研究的西北大学教授黄嘉兴说,口罩可能是抗击流感所需的个人防护装备中最重要的组成部分。我们很快意识到,口罩不仅能保护戴口罩的人,更重要的是,它能保护别人免受携带者释放的飞沫(和细菌)的伤害。



黄补充说:“对于戴口罩,人们似乎有相当多的困惑,因为有些人认为他们不需要个人保护。”也许我们应该称它为公共卫生设备(PHE)而不是PPE



黄是西北部麦卡内克工程学院的材料科学与工程教授。研究生Huyue Huang和Proddoctoral Huang Park,Huangōs实验室的成员,都是本文的第一作者。



2020年瑞安奖学金获得者黄海悦说,当传染性呼吸道疾病爆发时,控制传染源是防止病毒传播的最有效方法。当飞沫离开源头后,飞沫会更加扩散,也更难控制



目标和结果



虽然口罩可以阻挡或改变呼出的飞沫的路径,但仍有许多飞沫(以及飞沫内嵌的病毒)逃逸出来。携带病毒的飞沫可以从那里直接感染另一个人,或者落在物体表面间接感染他人。黄的研究小组的目标是用化学方法改变逃逸液滴,使病毒更快地灭活。



为此,黄试图设计一个面具织物:(1)不会使呼吸更加困难,(2)可以加载分子抗病毒药物如酸和金属离子,可以容易溶于逃过滴,和(3)不含挥发性化学物质或容易由佩戴者可拆式材料,这些材料可能被吸入。



在进行多个实验后,黄及其团队选择了两种着名的抗病毒化学品:磷酸和铜盐。这些非挥发性化学品吸引人,因为也可以蒸发,然后潜在地吸入。并且都创造了一个不利于病毒的本地化学环境。



“病毒的结构实际上是非常脆弱和脆弱的,”黄说。如果病毒的任何一部分发生故障,它就失去了感染的能力



Huangës队伍在面膜织物纤维表面上成长一层电导聚合物聚苯胺。该材料坚固粘附到纤维中,用作酸和铜盐的储存器。研究人员发现,即使是低纤维包装密度为约11%,如医用纱布的宽松织物也仍然改变了28%的呼吸呼吸液滴。对于更紧的织物,例如无绒擦拭巾(通常用于清洁实验室的织物类型),修饰82%的呼吸液滴。



Huang希望目前的工作为其他研究人员提供科学的基础,特别是在世界其他地区,开发自己的这种化学调制策略的版本,并进一步测试病毒样品或甚至与患者进行测试。



黄说:“我们的研究已经成为一种开放的知识,我们希望看到更多的人加入到这一努力中来,开发加强公共卫生应对措施的工具。”在学校停课期间,这些工作几乎全部在实验室里完成。我们希望向科学和工程领域的非生物领域的研究人员以及那些没有太多资源或人脉的人展示,他们也可以贡献自己的精力和才华



这项工作主要由国家科学基金会(Rapid DMR-2026944)提供支持。

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联系方式:
阿曼达·莫里斯

217.417.4846(移动)

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