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美軍研發「新冠病毒偵檢器」 可探知環境感染風險2021-03-30

中時新聞網
自新冠肺炎疫情爆發以來,美軍各單位受到相當嚴重的衝擊,包括好幾起的軍艦染疫事件,嚴重影響美軍的全球戰略。有鑑於此,美國陸軍科學家正在與國防部高級研究計劃局(DARPA)合作,要研發一種病毒環境監測儀,可以檢測空氣中的COVID-19蛋白,評估環境的染病風險,若是成功,這項發明將會是防疫工作的一大助力。
美國陸軍時報(Army Times)報導,美國陸軍作戰能力發展司令部(U.S. Army Combat Capabilities Development Command),喬治亞理工學院(Georgia Tech Research Institute),喬治亞大學-卡迪亞生技公司(Cardea Bio and the University of Georgia)與DARPA合組了研發團隊,要研發環境病毒濃度檢測議,能知道區域內空氣的病毒數量,以防止感染擴散。
美國陸軍化學家、團隊負責人馬修‧卡普克博士(Matthew Coppock)說:「監控環境中的病原體,絕對是一個充滿挑戰的研究領域,在此之前沒有人研發成功過。但我們已找到了線索,那就是用感染器來追查環境中的特殊胜肽(peptide),病毒留下的胜肽是可以被我們設計的感應器所識別。」
「病毒偵檢器」的原理,底部是一片石墨烯濾網,其上有「蛋白質催化補獲試劑」(PCC agents),一但有新冠病毒與這些試劑接觸,引發的電流變化就能判斷環境中的病毒濃度。
如果成功,那麼我們未來可能會在公共場合看到「病毒濃度感應器」,就像現在有些場合安裝的「人潮計數器」或是「二氧化碳濃度」一樣,提醒人們這個場合是否安全,及時配戴口罩。
理想很好,但是技術難度極高,到目前為止,研究團隊仍在基礎知識的補課工作,因為環境中本來就留有各種胜肽,遠遠超出COVID-19病毒的範圍。而且如何探知胜肽也是個難題。
卡普克博士說:「石墨烯是一種理想材料,我們正在設計一種石墨烯濾網,特定病毒無法通過石墨烯,然後就能找出胜肽的特徵,被檢測器所查出。」
這項技術稱為「蛋白質催化補獲」試劑(PCC,Protein-catalyzed capture agents),可應用於快速應對生物威脅,目前加州理工學院的詹姆斯‧赫思實驗室( Jim Heath Laboratory)也正與陸軍調查實驗室(Army Research Laboratory,ARL)一同合作,加入PCC生物檢測技術的應用。
雖然目前還沒有完成病毒偵檢器,但是已有一些初步的研究成果,據《軍事時報》7月的報導,DARPA研究了各種軍用飛機內部的氣流情況,以瞭解哪一種飛機最不容易造成冠狀病毒的環境感染。這項工作測量相對簡單,只要測量冠狀病毒大小的顆粒在環境中是否容易滯留,就能知道哪些飛機的空氣比較新鮮,如果需要載運有病毒風險的乘客,最好選擇哪種飛機。
DARPA發言人賈里德·亞當斯(Jared Adams)在一封電子郵件中告訴《軍事時報》,進行測試的是6種飛機:C-17全球霸王3式(Globemaster III)、KC-135同溫層加油者(Stratotanker)、C-130J超級力士神(Super Hercules)、C-5銀河(Galaxy)、KC-46飛馬座(Pegasus)和KC-10補給者(Extender)。
DARPA得出結論,最安全飛機是麥道的KC-10,它在前艙設計的「防煙罩」(smoke barriers)剛好可以擋住客艙內的氣流,使病毒微粒不會飄到駕駛艙。
文章來源:Army scientists team with DARPA to build COVID-19 air detector
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