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自新冠肺炎疫情爆发以来,美军各单位受到相当严重的衝击,包括好几起的军舰染疫事件,严重影响美军的全球战略。有鑑于此,美国陆军科学家正在与国防部高级研究计划局(DARPA)合作,要研发一种病毒环境监测仪,可以检测空气中的COVID-19蛋白,评估环境的染病风险,若是成功,这项发明将会是防疫工作的一大助力。
美国陆军时报(Army Times)报导,美国陆军作战能力发展司令部(U.S. Army Combat Capabilities Development Command),乔治亚理工学院(Georgia Tech Research Institute),乔治亚大学-卡迪亚生技公司(Cardea Bio and the University of Georgia)与DARPA合组了研发团队,要研发环境病毒浓度检测议,能知道区域内空气的病毒数量,以防止感染扩散。
美国陆军化学家、团队负责人马修‧卡普克博士(Matthew Coppock)说:「监控环境中的病原体,绝对是一个充满挑战的研究领域,在此之前没有人研发成功过。但我们已找到了线索,那就是用感染器来追查环境中的特殊胜肽(peptide),病毒留下的胜肽是可以被我们设计的感应器所识别。」
「病毒侦检器」的原理,底部是一片石墨烯滤网,其上有「蛋白质催化补获试剂」(PCC agents),一但有新冠病毒与这些试剂接触,引发的电流变化就能判断环境中的病毒浓度。
如果成功,那么我们未来可能会在公共场合看到「病毒浓度感应器」,就像现在有些场合安装的「人潮计数器」或是「二氧化碳浓度」一样,提醒人们这个场合是否安全,及时配戴口罩。
理想很好,但是技术难度极高,到目前为止,研究团队仍在基础知识的补课工作,因为环境中本来就留有各种胜肽,远远超出COVID-19病毒的范围。而且如何探知胜肽也是个难题。
卡普克博士说:「石墨烯是一种理想材料,我们正在设计一种石墨烯滤网,特定病毒无法通过石墨烯,然后就能找出胜肽的特征,被检测器所查出。」
这项技术称为「蛋白质催化补获」试剂(PCC,Protein-catalyzed capture agents),可应用于快速应对生物威胁,目前加州理工学院的詹姆斯‧赫思实验室( Jim Heath Laboratory)也正与陆军调查实验室(Army Research Laboratory,ARL)一同合作,加入PCC生物检测技术的应用。
虽然目前还没有完成病毒侦检器,但是已有一些初步的研究成果,据《军事时报》7月的报导,DARPA研究了各种军用飞机内部的气流情况,以瞭解哪一种飞机最不容易造成冠状病毒的环境感染。这项工作测量相对简单,只要测量冠状病毒大小的颗粒在环境中是否容易滞留,就能知道哪些飞机的空气比较新鲜,如果需要载运有病毒风险的乘客,最好选择哪种飞机。
DARPA发言人贾里德·亚当斯(Jared Adams)在一封电子邮件中告诉《军事时报》,进行测试的是6种飞机:C-17全球霸王3式(Globemaster III)、KC-135同温层加油者(Stratotanker)、C-130J超级力士神(Super Hercules)、C-5银河(Galaxy)、KC-46飞马座(Pegasus)和KC-10补给者(Extender)。
DARPA得出结论,最安全飞机是麦道的KC-10,它在前舱设计的「防烟罩」(smoke barriers)刚好可以挡住客舱内的气流,使病毒微粒不会飘到驾驶舱。
文章来源:Army scientists team with DARPA to build COVID-19 air detector










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