天津大學(xué)微納機(jī)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室段學(xué)欣教授課題組研發(fā)了一款帶集成傳感器的智能口罩，可以直接檢測人體呼出氣是否含有病毒病原體。相關(guān)成果發(fā)表在國際權(quán)威雜志《生物傳感器與生物電子學(xué)》上。

天津大學(xué)M/NEMS（微小電気機(jī)械システム）実験室の段學(xué)欣教授のチームは、センサーを集積したスマートマスクを開発した。このスマートマスクは、人の息にウイルス病原體が含まれるかを直接検出できる。関連成果は國際的に権威ある學(xué)術(shù)誌「バイオセンサーとバイオエレクトロニクス」に掲載された。

據(jù)介紹，該智能口罩的傳感器由排列精密的納米線陣列構(gòu)成，納米線的線寬和間距與病毒顆粒物的尺寸相匹配，納米線陣列就像一張“網(wǎng)”，可以精準(zhǔn)捕獲呼出氣中的病毒顆粒。同時(shí)，科研人員還在納米線陣列上加了可以與帶有抗原的病毒發(fā)生免疫反應(yīng)的抗體，一旦發(fā)生反應(yīng)，會(huì)使整個(gè)傳感器的阻抗值變大。通過監(jiān)測傳感器阻抗值的變化，就可以初步檢測出是否含有病毒。

このスマートマスクのセンサーは精密に配列されたナノワイヤアレイからなっており、ナノワイヤの幅と間隔はウイルス粒子のサイズにマッチしている。ナノワイヤアレイは一枚の「網(wǎng)」のように、息のウイルス粒子を正確に検出できる。同時(shí)に科學(xué)研究者はナノワイヤアレイに、抗原のウイルス発生免疫反応を持つ抗體を加えた。ひとたび反応が生じた場合、センサー全體のインピーダンス値が上がる。センサーのインピーダンス値の変化をモニタリングすることで、ウイルスが含まれるかを初期的に検出できる。

“該智能口罩可廣泛用于機(jī)場、海關(guān)、醫(yī)院等人流密集場所的快速篩查?！倍螌W(xué)欣介紹，無線通信系統(tǒng)使口罩佩戴者或管理員能夠通過手機(jī)、平板電腦等智能終端安全地獲取信息，從而快速作出決策，在控制大流行病方面有著很重要的意義。

「このスマートマスクは広く空港、稅関、病院などの人が密集する場所の急速スクリーニングに使用できる」。段氏によると、マスク著用者または管理者はワイヤレス通信システムを通して、攜帯電話やタブレットPCなどのスマート端末を使い安全に情報(bào)を取得し、スピーディに意思決定できる。大きな流行病の抑制などの面で重要な意義を持つ。