防病毒口罩及其制备方法

技术领域

本发明涉及防疫设施技术领域，具体涉及一种防病毒口罩及其制备方法。

背景技术

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的病原体为SARS-CoV2，主要通过飞沫、接触、气溶胶途径传播，潜伏期为3-7天，最长达2周。目前口罩是普通群众和医务人员进行自我防护，阻断病毒传播的主要医疗用品。普通医用外科口罩分为内、中、外三层，内层为亲肤的无纺)，中层为超细聚丙烯纤维熔喷材料制备的隔离过滤层，外层为无纺布制备的抑菌层。普通外科口罩可阻挡吸附含有病毒颗粒的粉尘，飞沫和液体。但不规范使用口罩的现象在疫情期间十分普遍，如佩戴时间过长、口罩保存不当受潮等，大大降低了口罩的防护作用。

因此有必要提供一种新型的防病毒口罩，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种防病毒口罩及其制备方法，以解决现有口罩佩戴时间短的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的防病毒口罩，所述防病毒口罩包括：主体部，所述主体部包括依次叠设的外接触层、第一过滤层、第二过滤层和内接触层，所述第二过滤层上喷涂有用于与预设病毒特异性结合的核酸适配体。

可选地，所述第二过滤层为在无纺布层上喷涂含有核酸适配体的溶液干燥制备而成。

可选地，所述预设病毒为SARS-CoV2，所述核酸适配体为用于与所述SARS-CoV2特应性结合的DNA适配体。

可选地，所述适配体包括第一适配体，所述第一适配体的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示。

可选地，所述适配体包括第二适配体，所述第二适配体的核苷酸序列如SEQ IDNO.2所示。

可选地，所述第一过滤层为熔喷无纺布层。

可选地，所述外接触层和内接触层为纺粘无纺布层。

可选地，所述防病毒口罩还包括：

挂耳部，所述挂耳部与所述主体部的相对两端连接；

支撑支架，所述支撑支架设于所述主体部，所述支撑条用于弯曲以与人体脸部适配。

本发明还提供了一种防病毒口罩的制备方法，所述方法包括：

步骤一、以预设病毒构建筛选底物和筛选随机序列库；

步骤二、将筛选随机序列库中的各随机序列与筛选底物混合，筛选与筛选底物发生特异性结合的随机序列；

步骤三、将筛选得到的随机序列进行扩增，重复所述步骤二，直至筛选得到预设数量的不同随机序列，该预设数量的随机序列为核酸适配体；

步骤四、将核酸适配体纯化、干燥后溶于缓冲液中制备为适配体溶液；

步骤五、取无纺布喷涂所述步骤四中制备的适配体溶液，室温干燥得到第二过滤层；

步骤六、取无纺布、过滤布和第二过滤层制备得到如权利要求1至8中任一项所述的防病毒口罩。

可选地，所述步骤四中的缓冲液包括磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、氯化钠、氯化钾和水。

本发明中通过设置外接触层、第一过滤层、第二过滤层和内接触层，从而具有多层结构，以阻隔病毒、粉尘等进入人体体内；通过设置第一过滤层和第二过滤层两层过滤结构，以进一步加强防护作用；通过设置具有核酸适配体的第二过滤层，从而使得该防病毒口罩具有特异性，增加对预设病毒的防护作用，由于核酸适配体为核酸结构，使得在常温环境下，依然能够保持特异性，方便防病毒口罩的运输和贮存。

附图说明

图1为本发明一实施例防病毒口罩的结构示意图；

图2为本发明一实施例防病毒口罩的部分剖面结构示意。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本发明提供了一种防病毒口罩100，所述防病毒口罩100包括主体部1，所述主体部1包括依次叠设的外接触层11、第一过滤层13、第二过滤层15和内接触层17，所述第二过滤层15上喷涂有用于与预设病毒特应性结合的核酸适配体。

具体地，主体部1用于遮蔽用户的口鼻，以使得外部空气可以依次通过外接触层11、第一过滤层13、第二过滤层15和内接触层17进入用户体内，从而将病毒等阻隔在人体外侧。

在本发明一实施例中预设病毒为SARS-CoV2，当然预设病毒也可以为其他病毒，核酸适配体为预先筛选的与预设病毒特应性结合的RNA或DNA。在本发明一实施例中核酸适配体为与SARS-CoV2特应性结合的DNA适配体。

核酸适配体是一段长度在20-80个碱基对的DNA或RNA分子。由于单链核苷酸序列形成茎环、发卡，G-四链体等二级结构，再通过碱基配对、氢键、静电作用等形成空间结构，可特异性识别预设病毒的靶点，并与之高亲和力结合，发挥与抗体类似的标记、阻断、检测等作用。在本实施例中，核酸适配体通过预先筛选制备得到，先将预设病毒或预设病毒中的靶分子与随机序列库共同孵育，通过电泳、磁性分离等方法去除与靶分子未结合的核酸分子，再通过PCR或RT-PCR进行扩增富集与靶分子结合的随机序列，再将扩增的随机序列与靶分子再次混合、筛选、扩增，反复多次后筛选得到与靶分子特异性结合。高亲和力的核酸适配体。通过预先筛选确保了核酸适配体靶点种类的多样性，具体可以包括金属离子、化合物等无机物，酶、生长因子、抗体等有机分子，以及结构复杂的病毒、细菌等病原体。与抗体相比较，核酸适配体具有高识别特异性和高亲和力；可通过化学方法大量低成本体外生产；易于通过化学方法修饰，适用范围广，比较稳定。当具有预设病毒的飞沫通过外接触层11、第一过滤层13后，位于第二过滤层15的核酸适配体可以与预设病毒特性性结合，从而阻隔预设病毒进入人体内。

在本发明中，通过设置外接触层11、第一过滤层13、第二过滤层15和内接触层17，从而具有多层结构，以阻隔病毒、粉尘等进入人体体内；通过设置第一过滤层13和第二过滤层15两层过滤结构，以进一步加强防护作用；通过设置具有核酸适配体的第二过滤层15，从而使得该防病毒口罩100具有特异性，增加对预设病毒的防护作用，由于核酸适配体为核酸结构，使得在常温环境下，依然能够保持特异性，方便防病毒口罩100的运输和贮存。

进一步地，所述第二过滤层15为在无纺布层上喷涂含有核酸适配体的溶液干燥制备而成。可以在室温状态下风干，使得核酸适配体保留在第二过滤层15上。

在一实施例中，所述预设病毒为SARS-CoV2，所述核酸适配体为用于与所述SARS-CoV2特应性结合的DNA适配体。具体为与SARS-CoV2的S蛋白上的RBD序列特应性结合的DNA适配体。SARS-CoV2感染宿主细胞的方式与SARS-COV相同，均由S1蛋白上的受体结合序列RBD与宿主细胞表面的血管紧张素转化酶ⅡACE结合介导。从而通过与SARS-CoV2的S蛋白上的RBD序列特应性结合，以有效识别SARS-CoV2，并阻断SARS-CoV2进入人体内。

再进一步地，所述适配体包括第一适配体，所述第一适配体的核苷酸序列如SEQID NO.1所示。

SEQ ID NO.1：

5′-CAGCACCGACCTTGTGCTTTGGGAGTGCTGGTCCAAGGGCGTTA ATGGACA-3′。

再另一实施例中，所述适配体包括第二适配体，所述第二适配体的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

SEQ ID NO.2：

5′-ATCCAGAGTGACGCAGCATTTCATCGGGTCCAAAAGGGGCTG

CTCGGGATTGCGGATATGGACACGT-3′

在一实施例中，所述第一过滤层13为熔喷无纺布层，所述外接触层11和内接触层17为纺粘无纺布层。具体地，佩戴防病毒口罩100时，外接触层11暴露在环境中，外接触层11为做了防水处理的无纺布，主要用于隔绝喷出的飞沫；第一过滤层13具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性；内接触层17为普通无纺布，或做了亲肤处理的无纺布，以提升与用户皮肤的触感。

所述防病毒口罩100还包括：挂耳部3和支撑支架5，所述挂耳部3与所述主体部1的相对两端连接；所述支撑支架5设于所述主体部1，所述支撑条用于弯曲以与人体脸部适配。挂耳部3用于悬挂于用户耳廓处或绕过用户耳廓绑在用户后脑上，挂耳部3的端部设置在第二过滤层15和内接触层17之间。在一实施例中，挂耳部3为棉质弹性耳挂，长度为11cm。

支撑支架5具体可以为与用户脸部适配的环状硬质结构，以支撑柔软的主体部1，还可以是条状橡胶条，以通过弯折支撑支架5，使得支撑支架5与用户的鼻梁适配，位置主体部1覆盖在用户口鼻处。橡胶条设置在第二过滤层15和内接触层17之间，橡胶条为10cm。

在本实施例中，主体部1为15cm*8cm的长方形，外接触层11、第一过滤层13、第二过滤层15和内接触层17大小一致，完全重叠设置，边沿缝合或热压在一起，缝合带宽度小于1cm。

本发明还提供了一种防病毒口罩的制备方法，所述方法包括：

步骤S1、以预设病毒构建筛选底物，构建筛选随机序列库；

以SARS-CoV2的S蛋白上的RBD序列为筛选底物构建随机序列库，随机序列库中包括多个长度为40-nt左右的随机序列，每个随机序列的核苷酸序列为：

5′-ATCCAGAGTGACGCAGCA-40N-TGGACACGGTGGCTTAGT-3′，每个随机序列中40N为不同序列。通过在40N两侧设置序列，以方便进行多聚酶链反应及其他酶学反应。

步骤S2、将筛选随机序列库中的各随机序列与筛选底物混合，筛选与筛选底物发生特异性结合的随机序列；

混合孵育后，通过通过电泳、磁性分离等方法去除与筛选底物未结合的随机序列，再通过PCR或RT-PCR进行扩增富集与筛选底物结合的随机序列。

步骤S3、将筛选得到的随机序列进行扩增，重复所述步骤S2，直至筛选得到预设数量的不同随机序列，该预设数量的随机序列为适配体；

不断的重复步骤S2，经过多次筛选得到的随机序列特异性高。预设数量为本领域技术人员根据需要自行设置，在本实施例中，预设数量为2，仅筛选得到核苷酸序列为SEQID NO.1和SEQ ID NO.2的核酸适配体。

步骤S4、将适配体纯化、干燥后溶于缓冲液中制备为适配体溶液；

缓冲液包括磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、氯化钠、氯化钾和水，在一实施例中，具体为0.24g磷酸二氢钾、1.44g质量份磷酸氢二钠、80g氯化钠、2g氯化钾，加水调整pH为7.4，加水定容至1L，适配体溶液中扩增得到的核酸适配体PCR产物和缓冲液的体积比为1:10～20，适配体溶液保存在4℃，以保持核酸适配体结构。本领域技术人员也可以根据实际情况调整上述配比。

步骤S5、取无纺布喷涂所述步骤四中制备的适配体溶液，室温干燥得到第二过滤层；

步骤S6、取无纺布、过滤布和第二过滤层制备得到如上述的防病毒口罩。

本发明防病毒口罩的制备方法的具体实施例具有与上述防病毒口罩各实施例基本相同有效效果，在此不作赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

序列表

<110> 中南大学湘雅医院

<120> 防病毒口罩及其制备方法

<160> 2

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 51

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

cagcaccgac cttgtgcttt gggagtgctg gtccaagggc gttaatggac a 51

<210> 2

<211> 67

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

atccagagtg acgcagcatt tcatcgggtc caaaaggggc tgctcgggat tgcggatatg 60

gacacgt 67