佩戴口罩和其他个人防护装备 (PPE) 可以减缓 COVID-19 的传播。美国疾病控制与预防中心建议每个人在公共场所都佩戴某种面部遮盖物，尤其是在难以保持社交距离的地方。并且医护人员正在佩戴额外的防护装备，例如防护服。然而，所有这些防护装备都有一个共同的重大问题：如果人们不小心触摸到被病毒颗粒污染的面料区域，仍然有感染新型冠状病毒的风险。因此，研究人员正在努力开发能够灭活或排斥冠状病毒（理想情况下包括导致 COVID-19 的冠状病毒）和其他病原体的布料。
印第安纳大学印第安纳再生医学和工程中心主任钱丹·森表示，如果人们在使用口罩期间或脱下防护服或其他 PPE 时触摸口罩正面，可能会将传染性颗粒转移到手上。他和他的同事一直在开发一种方法，使这些颗粒和其他传染性病原体变得无害。森说，该团队研究的是“电疗”材料，这种材料可以无线“在织物表面产生电场”。这些电场可以破坏布料上细菌或病毒的行为。
他说：“这项[技术]的美妙之处在于其固有的简单设计。” 这种聚酯材料印有银和锌交替的点，类似于波尔卡圆点。它们宽一到两毫米，间隔一毫米。当电疗材料干燥时，它就像普通的织物一样发挥作用。但如果它被弄湿——例如，被唾液、咳嗽出的飞沫或其他体液沾湿——液体中的离子会引发电化学反应。然后，银和锌会产生微弱的电场，消灭表面的病原体。
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研究人员于 2012 年与生物技术公司 Vomaris Innovations 共同开发了这种材料。去年，他们表明该技术可用于治疗伤口中的细菌生物膜。森说，一项临床试验正在进行中，以进一步评估该织物作为食品和药物管理局批准的伤口护理敷料的有效性。
为了应对 COVID-19 大流行，森的团队用其现有材料测试了一种不同的冠状病毒株，该病毒株会导致猪的呼吸道疾病，以及一种不相关的病原体，称为慢病毒。“我们想知道这个原理的适用范围有多广，”他说。在 5 月份发布在预印本服务器 ChemRxiv 上的一项研究中，森的团队报告称，其电疗织物破坏了这两种病毒的稳定性，使其无法感染细胞。研究人员计划将结果提交给同行评审期刊。
为了研究织物的作用，他们将含有病毒颗粒的液体溶液放置在电疗织物和不含金属点的聚酯对照织物上。在液滴完全被吸收，并且样品静置一到五分钟后，研究人员从两种织物中回收了病毒颗粒，并测试了它们是否仍然可以感染它们通常靶向的细胞类型。
波士顿布莱根妇女医院医学教授、马萨诸塞州总布莱根 COVID 创新中心 N95 呼吸器工作组的联合负责人杰夫·卡普说：“这里提供的数据表明，在回收的总病毒中，有很大一部分被灭活了。” 卡普没有参与这项研究，他补充说，研究人员没有测试他们放置在布料上的所有病毒。“事实上，从这项研究中检查的纺织品中，大部分病毒都没有被回收，”他说。森回应说，他的团队只专注于采样足够多的病毒颗粒，以表明该织物已使其无法感染细胞。研究人员从静置一分钟的电疗织物样品中回收了大约 44% 的颗粒。他们从静置五分钟的样品中回收了 24% 的颗粒。
该材料的抗病毒能力尚未专门针对 SARS-CoV-2（导致 COVID-19 的冠状病毒）进行测试。然而，研究人员对他们研究的两种病毒的发现让他们“希望这可以更广泛地适用”，森说。他补充说，电疗织物的大规模生产已经成为可能，并且其生产成本相对较低。他建议，金属点可以直接印在口罩的正面。或者，可以将电疗织物插入口罩正面和佩戴者面部之间。
如果一种阻止病毒的 PPE 材料被广泛使用，它可以限制新型冠状病毒的传播能力。卡普说：“对于更好理解导致病毒传播的病毒转移模式，存在巨大的未满足需求。” “随着我们对此有更好的了解，迫切需要开发并快速应用可以减少传播的解决方案。”
金属点不是唯一可能的方法。匹兹堡大学先进材料实验室主任保罗·卢和他的同事正在开发一种纺织品涂层，可以排斥体液、蛋白质和细菌。正如 4 月份在ACS Applied Materials & Interfaces 中报道的那样，它还排斥一种引起呼吸道疾病的腺病毒株和另一种引起结膜炎的腺病毒株。然而，卢的团队也没有用新型冠状病毒本身测试过该材料。“[在] SARS-CoV-2 上测试[涂层]的主要问题是你需要测试它的生物安全级别，因为它非常危险，”他说。尽管如此，他的团队计划看看带有这种涂层的纺织品在排斥另一种冠状病毒方面的效果如何。
卢说，这种涂层即使在超声波清洗和用剃须刀片刮擦后仍然具有排斥性，可以使佩戴者更安全地脱下 PPE。研究人员在研究中指出，它也可以用于医院床单、窗帘和候诊室座椅。但卢指出，该涂层旨在与已经被认为是可重复使用的医用纺织品一起使用。他的团队尚未在一次性口罩或 N95 口罩上对其进行测试，但他认为它可能会损坏它们。不过，他说，该涂层可能非常适用于布口罩，例如现在许多普通民众佩戴的口罩。
通过开发杀死或排斥病毒的材料，研究人员希望使口罩和其他防护装备更安全地脱下，并且对所有病毒更有效。“如果普通人拥有不会传播感染的 PPE，”森说，“我认为这是一件非常非常重要的事情。”
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