如何檢測口罩上的病毒物質(zhì)？

2025-03-26 09:17:10

自從**以來(lái)，口罩成了我們必須佩戴的防疫工具。沒(méi)有口罩，大部分的設施會(huì )拒絕你的出入，你會(huì )發(fā)現口罩已經(jīng)成了生活中不可缺少內容。

在所有防疫措施中，在個(gè)人防護方面，口罩的作用不容否認，但除此之外，口罩或許還具有***種“隱藏價(jià)值"。

由于口罩上附著(zhù)了環(huán)境顆粒和呼吸道氣溶膠，因而其可能適用于早期**檢測。為驗證這***假設，烏爾姆大學(xué)的科研人員(Schorer等人)就***次性口罩的直接取樣方法進(jìn)行了試驗。

口罩——不只是個(gè)人防護工具

由于紅外光譜技術(shù)擁有不具有破壞性、快速高效且具有成本效益的特點(diǎn)，因此該技術(shù)尤其適用于這項研究。此外，該技術(shù)還能夠可靠地提供相關(guān)大量有機和無(wú)機物質(zhì)的分子信息。對于這個(gè)試驗，實(shí)驗人員選擇了使用了***種將衰減全反射紅外光譜(ATR)及數據分析與多元統計算法相結合的試驗方法。***先，實(shí)驗人員在口罩上噴灑水、蛋白質(zhì)(BSA)和病毒樣顆粒(VLP)。然后，待口罩干燥后，使用配備單次反射ATR附件的布魯克ALPHA II對其進(jìn)行檢測(圖1)。

圖1: 實(shí)驗裝置(Schorer等人，2022年)

通過(guò)FT-IR與多元統計算法結合，對各個(gè)成分的光譜信號進(jìn)行了分類(lèi)。創(chuàng )建了***套具體模型，以演示鑒定和區分過(guò)程(圖2)。

圖2：使用ALPHA II采集的紅外光譜圖(左圖)和PLS模型(右圖)(Schorer等人，2022年)

該模型(圖2)明確反映了這兩類(lèi)物質(zhì)(BSA和VLP)之間的差異。這表明，即使基于極小的光譜差異，也能實(shí)現病毒檢測及潛在鑒別。通過(guò)這項研究，Schorer等人為病毒檢測引入了***套新工具。

什么是紅外光譜（FTIR）？

當***束具有連續波長(cháng)的紅外光通過(guò)物質(zhì)，物質(zhì)分子中某個(gè)基團的振動(dòng)頻率或轉動(dòng)頻率和紅外光的頻率***樣時(shí)，分子就吸收能量由原來(lái)的基態(tài)振(轉)動(dòng)能***躍遷到能量較高的振(轉)動(dòng)能***，分子吸收紅外輻射后發(fā)生振動(dòng)和轉動(dòng)能***的躍遷，該處波長(cháng)的光就被物質(zhì)吸收。

所以，紅外光譜法實(shí)質(zhì)上是***種根據分子內部原子間的相對振動(dòng)和分子轉動(dòng)等信息來(lái)確定物質(zhì)分子結構和鑒別化合物的分析方法。將分子吸收紅外光的情況用儀器記錄下來(lái)，就得到紅外光譜圖。主要優(yōu)勢有哪些？

主要優(yōu)勢有哪些？

與其他方法相比，這種新方法具有以下重要優(yōu)勢：?無(wú)需耗時(shí)的樣品制備?不會(huì )產(chǎn)生大量浪費?操作人員不必經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓?*重要的是：無(wú)需進(jìn)行令人難受的鼻咽拭子采集Schorer等人提到了這種新FT-IR方法的多個(gè)潛在用例，其中，醫療衛生部門(mén)可能是***個(gè)主要的受益者。

目前，醫院及療養院的醫護人員的工作已極度飽和。在****期間以及常見(jiàn)呼吸道疾病多發(fā)季節，這種方法或許能有效地緩解其工作壓力。雖然布魯克與Schorer等人的這項研究對于******的檢測并無(wú)任何關(guān)聯(lián)，但我們認為其研究方法頗有價(jià)值。因此，我們希望與我們的用戶(hù)予以分享，以便了解ALPHA II在其中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。

關(guān)于A(yíng)LPHA II的作用

在任何類(lèi)型的模型創(chuàng )建中，都有***條默認的規律：模型的質(zhì)量至多與其源數據齊平，***般而言，研究人員很少去評判其FT-IR儀器的光譜性能。然而，布魯克光譜儀的可靠性和光譜精度已在眾多實(shí)踐中得到證明。