佩戴口罩和其他個人防護裝備 (PPE) 可以減緩 COVID-19 的傳播。美國疾病控制與預防中心建議每個人在公共場所都佩戴某種面部遮蓋物，尤其是在難以保持社交距離的地方。並且醫護人員正在佩戴額外的防護裝備，例如防護服。然而，所有這些防護裝備都有一個共同的重大問題：如果人們不小心觸控到被病毒顆粒汙染的面料區域，仍然有感染新型冠狀病毒的風險。因此，研究人員正在努力開發能夠滅活或排斥冠狀病毒（理想情況下包括導致 COVID-19 的冠狀病毒）和其他病原體的布料。
印第安納大學印第安納再生醫學和工程中心主任錢丹·森表示，如果人們在使用口罩期間或脫下防護服或其他 PPE 時觸控口罩正面，可能會將傳染性顆粒轉移到手上。他和他的同事一直在開發一種方法，使這些顆粒和其他傳染性病原體變得無害。森說，該團隊研究的是“電療”材料，這種材料可以無線“在織物表面產生電場”。這些電場可以破壞布料上細菌或病毒的行為。
他說：“這項[技術]的美妙之處在於其固有的簡單設計。” 這種聚酯材料印有銀和鋅交替的點，類似於波爾卡圓點。它們寬一到兩毫米，間隔一毫米。當電療材料乾燥時，它就像普通的織物一樣發揮作用。但如果它被弄溼——例如，被唾液、咳嗽出的飛沫或其他體液沾溼——液體中的離子會引發電化學反應。然後，銀和鋅會產生微弱的電場，消滅表面的病原體。
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研究人員於 2012 年與生物技術公司 Vomaris Innovations 共同開發了這種材料。去年，他們表明該技術可用於治療傷口中的細菌生物膜。森說，一項臨床試驗正在進行中，以進一步評估該織物作為食品和藥物管理局批准的傷口護理敷料的有效性。
為了應對 COVID-19 大流行，森的團隊用其現有材料測試了一種不同的冠狀病毒株，該病毒株會導致豬的呼吸道疾病，以及一種不相關的病原體，稱為慢病毒。“我們想知道這個原理的適用範圍有多廣，”他說。在 5 月份釋出在預印本伺服器 ChemRxiv 上的一項研究中，森的團隊報告稱，其電療織物破壞了這兩種病毒的穩定性，使其無法感染細胞。研究人員計劃將結果提交給同行評審期刊。
為了研究織物的作用，他們將含有病毒顆粒的液體溶液放置在電療織物和不含金屬點的聚酯對照織物上。在液滴完全被吸收，並且樣品靜置一到五分鐘後，研究人員從兩種織物中回收了病毒顆粒，並測試了它們是否仍然可以感染它們通常靶向的細胞型別。
波士頓布萊根婦女醫院醫學教授、馬薩諸塞州總布萊根 COVID 創新中心 N95 呼吸器工作組的聯合負責人傑夫·卡普說：“這裡提供的資料表明，在回收的總病毒中，有很大一部分被滅活了。” 卡普沒有參與這項研究，他補充說，研究人員沒有測試他們放置在布料上的所有病毒。“事實上，從這項研究中檢查的紡織品中，大部分病毒都沒有被回收，”他說。森回應說，他的團隊只專注於取樣足夠多的病毒顆粒，以表明該織物已使其無法感染細胞。研究人員從靜置一分鐘的電療織物樣品中回收了大約 44% 的顆粒。他們從靜置五分鐘的樣品中回收了 24% 的顆粒。
該材料的抗病毒能力尚未專門針對 SARS-CoV-2（導致 COVID-19 的冠狀病毒）進行測試。然而，研究人員對他們研究的兩種病毒的發現讓他們“希望這可以更廣泛地適用”，森說。他補充說，電療織物的大規模生產已經成為可能，並且其生產成本相對較低。他建議，金屬點可以直接印在口罩的正面。或者，可以將電療織物插入口罩正面和佩戴者面部之間。
如果一種阻止病毒的 PPE 材料被廣泛使用，它可以限制新型冠狀病毒的傳播能力。卡普說：“對於更好理解導致病毒傳播的病毒轉移模式，存在巨大的未滿足需求。” “隨著我們對此有更好的瞭解，迫切需要開發並快速應用可以減少傳播的解決方案。”
金屬點不是唯一可能的方法。匹茲堡大學先進材料實驗室主任保羅·盧和他的同事正在開發一種紡織品塗層，可以排斥體液、蛋白質和細菌。正如 4 月份在ACS Applied Materials & Interfaces 中報道的那樣，它還排斥一種引起呼吸道疾病的腺病毒株和另一種引起結膜炎的腺病毒株。然而，盧的團隊也沒有用新型冠狀病毒本身測試過該材料。“[在] SARS-CoV-2 上測試[塗層]的主要問題是你需要測試它的生物安全級別，因為它非常危險，”他說。儘管如此，他的團隊計劃看看帶有這種塗層的紡織品在排斥另一種冠狀病毒方面的效果如何。
盧說，這種塗層即使在超聲波清洗和用剃鬚刀片刮擦後仍然具有排斥性，可以使佩戴者更安全地脫下 PPE。研究人員在研究中指出，它也可以用於醫院床單、窗簾和候診室座椅。但盧指出，該塗層旨在與已經被認為是可重複使用的醫用紡織品一起使用。他的團隊尚未在一次性口罩或 N95 口罩上對其進行測試，但他認為它可能會損壞它們。不過，他說，該塗層可能非常適用於布口罩，例如現在許多普通民眾佩戴的口罩。
透過開發殺死或排斥病毒的材料，研究人員希望使口罩和其他防護裝備更安全地脫下，並且對所有病毒更有效。“如果普通人擁有不會傳播感染的 PPE，”森說，“我認為這是一件非常非常重要的事情。”
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