近期(8月18日)，英國利物浦大學(University of Liverpool)研究團隊將他們開發的二氧化矽新材料應用在口罩上，發現在捕獲蛋白質方面的效率提高了93%，能有效防止新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)或其他病毒的傳播，且不太影響口罩本身的透氣性。該研究已發表在《Nature Communicaitons》。
 
在COVID-19大流行後，口罩的使用已相當遍及在世界各國，以限制病毒在空氣中的傳播。COVID-19病毒SARS-CoV-2的球形粒徑約為97奈米，以空氣傳播則需要溶在直徑0.6~500微米的飛沫中。
 
由於口罩在阻止SARS-CoV-2空氣傳播的效果仍然有限，因此也有部分研究著手於口罩材質的改良上。利物浦大學化學系層析法(chromatography)專家Peter Myers博士和質譜學(mass spectrometry)專家Simon Maher博士的合作，一直致力於開發高效率液相層析法，尤其專注在蛋白質附著到層析材料表面的研究。而在COVID-19大流行期間，Myers博士意識到層析管柱中的二氧化矽材料或許也能用來黏附SARS-CoV-2病毒的S1棘蛋白。
 
在這兩位專家的帶領下，利物浦大學化學系和電機工程暨電子系組成研究團隊，共同調整了用於色層分析的球狀二氧化矽顆粒的表面，讓它對S1棘蛋白具備強大的吸附性。此外，他們還提升了二氧化矽顆粒的孔隙率(porosity)，達到每公克300平方公尺的巨大面積，並增加顆粒的內部體積，以便黏附更大量的SARS-CoV-2病毒。
 
研究團隊進一步開發出，能將這些具黏附性的二氧化矽顆粒附著在傳統口罩表面的方法，並將口罩針對氣溶狀(aerosolized)的去活化(inactivated)SARS-CoV-2病毒，以及細胞色素c、泛素、肌紅蛋白、牛血清白蛋白、等不同氣溶狀蛋白質的捕獲實驗中得到驗證，結果顯示平均過濾效率約為93%，且二氧化矽材料幾乎不影響口罩的透氣程度。
 
Myers表示，雖然COVID-19已不再對醫療保健構成全球性的威脅，但這種創新材料具有廣泛應用的潛力。他們正在考慮開發能用於各種生物性氣溶膠體(bioaerosols)的黏附性二氧化矽材料，藉此鎖定新的COVID-19變種病毒株BA.2.86，以及尼帕(Nipah)等更加致命的病毒和流感病毒。
 
參考資料: https://bioengineer.org/new-material-captures-coronavirus-particles-and-could-transform-face-mask-efficiency/