물림 방지: 새로운 의류 소재가 모기를 퇴치한다고 NCSU 연구진이 밝혔습니다.

로라 올레니아츠

노스캐롤라이나 주립대학교 연구진은 살아있는 모기를 대상으로 한 실험에서 물림 방지 기능이 확인된 섬유 소재를 사용하여 무살충제, 모기 방지 의류를 만들었습니다. 그들은 무는 행동을 설명하는 자체 설계의 계산 모델을 사용하여 재료를 개발했습니다. 이집트숲모기, 지카 바이러스, 뎅기열, 황열병과 같은 인간 질병을 일으키는 바이러스를 옮기는 모기입니다.

결국 연구진은 보고됨 일지에 곤충 자원봉사자가 원래 군용으로 제작된 기본 속옷과 전투 셔츠를 200마리의 살아있는 무병 모기가 있는 우리에 넣어 입었을 때 물림을 100% 예방할 수 있었다는 것입니다. 벡터 섬유NC State 스타트업 회사인 은 관련 특허권을 라이센스했으며 미국에서 상업용 판매용 의류를 만들 계획입니다.

NCSU 특허 출원의 스크린샷.

연구자들은 그들의 계산 모델이 질병 전염을 줄이기 위한 의류를 개발하는 데 더 광범위하게 사용될 수 있다고 생각합니다.

"이 직물은 효과가 있는 것으로 입증되었습니다. 이것이 바로 우리가 발견한 훌륭한 사실입니다."라고 연구 공동 저자는 말했습니다. 앙드레 웨스트, NC State 패션 및 텍스타일 디자인 부교수이자 경제 발전을 위한 Zeis 직물 확장. “나에게 있어서 그것은 혁명적인 일입니다. 우리는 모기가 천을 통과하는 것을 방지할 수 있다는 사실을 발견했고, 다른 것들은 피부에 닿는 것을 방지할 만큼 충분히 두꺼웠습니다.”

방지할 수 있는 섬유 소재를 설계하기 위한 계산 모델을 개발합니다. A. aegypti 물린 후, 연구자들은 머리, 더듬이, 입의 크기를 조사했습니다. A. aegypti, 그리고 그것이 물리는 방식의 메커니즘. 그런 다음 이 모델을 사용하여 두께와 기공 크기에 따라 물림을 방지하는 섬유 소재를 예측했습니다. 연구원들은 이 물질이 모기뿐만 아니라 다른 모기 종에도 효과적일 수 있다고 믿고 있다고 말했습니다. A. aegypti 생물학과 무는 행동의 유사성 때문입니다.

[노스캐롤라이나 주립대학교 교수 5명이 2019년 미국 특허상표청에 모기물림 방지 의류를 신청했습니다: West, Marian G. McCord, Charles S. Apperson, Richard Michael Roe 및 Emiel A. DenHartog.]

연구의 첫 번째 저자는 “의류에는 다양한 용도가 있습니다.”라고 말했습니다. 쿤루안, NC State의 산림 생체 재료 박사후 연구원. "아이디어는 사람이 원하는 모든 가능한 의류를 포괄하는 모델을 갖는 것입니다."

모델의 정확성을 테스트하기 위해 연구원들은 물림 방지 기능이 있을 것으로 예상되는 재료를 테스트했습니다. 질병이 없는 살아 있는 모기를 대상으로 한 실험에서 연구자들은 모델이 예측한 매개변수에 따라 만들어진 플라스틱 재료로 혈액 저장소를 둘러쌌습니다. 그런 다음 그들은 얼마나 많은 모기가 피로 충혈되었는지 세었습니다.

처음에 테스트한 재료 중 하나는 두께가 1mm 미만으로 매우 얇았지만 모기가 재료를 통해 입 부분이나 코에 달라붙는 것을 방지하기 위해 기공 크기가 매우 작았습니다. 또 다른 재료는 모기가 피부에 닿을 만큼 멀리 직물을 통해 머리를 삽입하는 것을 방지하기 위해 중간 크기의 기공을 가졌습니다. 세 번째 물질은 더 큰 모공을 가지고 있었지만 충분히 두꺼워서 모기의 입이 여전히 피부에 닿을 수 없었습니다.

후속 테스트에서 연구원들은 모델에 의해 결정된 물림 방지 매개변수를 충족하는 일련의 편직 및 직조 직물을 선택하고 혈액 저장소와 인간 지원자를 모두 사용하는 실험에서 효과가 있음을 확인했습니다. 연구자들은 연구 참가자들이 보호 슬리브로 덮인 팔을 모기장에 삽입했을 때 자원 봉사자들이 물린 횟수를 테스트했습니다. 연구원들은 또한 물림을 방지하고 모기를 퇴치하는 직물의 능력을 살충제로 처리된 직물과 비교했습니다.

연구원들은 초기 실험에서 배운 내용을 바탕으로 얇은 소재로 만든 물림 방지 기능이 있는 몸에 꼭 맞는 속옷과 처음에는 군용 전투 셔츠로 구상되었던 긴팔 셔츠를 개발했습니다.

자원봉사자가 200마리의 배고픈 모기가 있는 워크인 케이지에서 10분 동안 앉아서 10분 동안 이 옷을 입었을 때, 자원봉사자는 전투용 셔츠가 물림 예방에 100% 효과적이라는 것을 발견했습니다. 베이스 레이어를 테스트한 첫 번째 시험에서 지원자는 등과 어깨를 물렸습니다. 모기 200마리에 대해 7번 물렸습니다. 연구진은 물림 현상을 천이 늘어나거나 변형되기 때문에 발생한다고 생각하여 어깨 주변의 소재 층을 두 배로 늘렸으며 궁극적으로 물림 현상을 100% 방지할 수 있었습니다. 그들은 또한 의류의 편안함과 열을 얼마나 잘 포착하고 습기를 방출하는지 확인하기 위해 테스트했습니다.

“최종 생산된 의류는 100% 물림 방지 기능이 있었습니다.”라고 말했습니다. 마이클 로, 윌리엄 닐 레이놀즈(William Neal Reynolds) NC 주립대학교 곤충학 석좌교수. “여름에 입는 일상복은 모기에 물리지 않습니다. 우리의 작업은 반드시 그렇게 될 필요가 없다는 것을 보여주었습니다. 매일 입는 옷을 물림 방지 소재로 만들 수 있습니다. 궁극적으로 아이디어는 군용은 물론 개인용으로도 사람이 원할 수 있는 모든 의류를 포괄하는 모델을 갖는 것입니다.”

“모기섬유 물리학: 일상생활을 위한 무살충제, 물림 방지 의류에 대한 수학적 로드맵”이라는 연구 논문이 출판되었습니다. 온라인 2021년 7월 13일 저널에서 곤충. 이 책은 NC 주립대학교의 Luan, Roe, West, Charles Apperson, Marian McCord, Emiel DenHartog, Quan Shi, Nicholas Travanty, Robert Mitchell, Grayson Cave, John Strider 및 Youngxin Wang이 저술했으며 Isa Bettermann, Florian Neumann 및 Tobias Beck이 저술했습니다. 독일 아헨대학교. 이 연구는 국립과학재단(National Science Foundation), 국방부 배치 전투 전투기 프로그램(Department of Defense Deployed War Fighter Program), 미국 국방부 내틱 계약 부서(Natick Contracting Division), 노스캐롤라이나 주의 교육감 혁신 기금(Chancellor's Innovation Fund), 남동부 농업 보건 및 부상 예방 센터, PILOTS 및 NC 농업연구실험장.

(다) NCSU

원본 출처: WRAL TechWire