マスクはパンデミックとの闘いにおける有効な手段であり、現在、科学者たちはその効果を高める方法を模索しています。
素材に適用したダチョウの抗体により、新型コロナウイルス感染症を検知することができます。
銀ナノ粒子は、マスクをより効果的な障壁にするために使われています。
一部のマスクに組み込まれたセンサーは、90分以内に着用者が新型コロナウイルス感染症に感染しているかどうかを診断できます。
ありふれたフェイスマスクは、ここ数年の苦難と、パンデミックとの闘いの複雑さを象徴するものとなりました。
使い捨ての3層マスク、布製マスク、医療用マスク、呼吸用マスクのいずれを選ぶにせよ、科学的証拠は、マスクの着用が新型コロナウイルス感染症の感染を減らすことを示唆しています。
「あらゆる種類のマスクは、ある程度は、SARS-CoV-2の感染を減らすのに有効であり、医療現場でも一般の地域社会でも有効である」と、イングランド公衆衛生庁（PHE）は述べています。「これは、発生源対策と着用者の保護を組み合わせることによって実現されます。」
それでも、国によってマスクに関する法律や人々の姿勢は異なります。2021年初頭までに、スペインでは96％の人が屋外では常にマスクを着用していると回答した一方、北欧諸国ではマスクを着用している人はほとんどいませんでしたとYouGovの調査で明らかになりました。
マスクは新型コロナウイルス感染症の拡大を防ぐための重要な手段であるため、科学者たちは技術の進歩を活用して、感染の低減におけるマスクの効果をさらに高めようとしています。
ダチョウの抗体
日本の研究者は、ダチョウの抗体を用いて、紫外線下で新型コロナウイルス感染症を検知する研究を進めており、無症状の症例の発見に役立つと述べています。
京都府立大学の塚本康浩氏と彼のチームは、ダチョウが新型コロナウイルスに対して強い抵抗性を持つことを明らかにした先行研究に基づき、マスクを設計することにしました。
マスクのフィルターにはダチョウの抗体がコーティングされています。被験者は8時間マスクを着用した後、ウイルスが存在する場合に紫外線下で発光する化学物質をフィルターに噴霧しました。チームは現在、自動的に発光するマスクの開発に取り組んでいます。
ナノ材料によるマイクロ流体技術
英国の科学者たちは、新型コロナウイルス感染症の拡大を防ぐよう設計されたマスクを作るために、ナノ材料を利用しています。
アバディーン大学のチームは、マイクロ流体技術と呼ばれる技術を用いています。この技術では、銀ナノ粒子を活用してマスクを能動的な障壁に変え、その効率を高めることができます。
凍結乾燥された細胞機構
マスクの能力を高めるための別の取り組みとして、マサチューセッツ工科大学（MIT）とハーバード大学のエンジニアたちは、小型で使い捨てのセンサーを埋め込み、新型コロナウイルス感染症を検知しようとしています。
このフェイスマスクは、チームが以前にエボラ熱とジカ熱の紙ベース診断に用いた凍結乾燥された細胞機構に基づき、90分以内に着用者の新型コロナウイルス感染症を診断することを目指しています。結果はユーザーのプライバシー保護のため、マスクの内側に表示されます。新たな研究では、研究者らはセンサーをマスクだけでなく、白衣にも組み込みました。
「私たちは、神経毒を含む、ウイルスや細菌の核酸、さらには有毒化学物質を検知するために、幅広い合成生物学センサーを凍結乾燥できることを実証しました」と、MITの医用工学・科学研究所（IMES）および生物工学科のTermeer教授であるジェームズ・コリンズ氏は述べています。
「私たちは、このプラットフォームにより、第一対応者、医療従事者、軍関係者のための次世代のウェアラブル・バイオセンサーが実現できると考えています。」
多くの国々で、マスクの着用が引き続き戦略の一部となる中、技術によってその効果と効率を高める余地があると思われます。
