能检测空气中新冠病毒的口罩要来
2021-07-01 科技日报

  科技日报记者 张梦然

  如果有能嵌入面料的核酸生物传感器,那么其可以检测空气中的细菌、病毒病原体,包括新冠病毒吗?根据英国《自然·生物技术》杂志29日发表的一篇论文,美国科学家团队使用CRISPR技术成功研发了可穿戴、冻干、无细胞的合成生物学传感器,其检测结果不但能与被视为金标准的实验室结果一致,还可以嵌入柔性基质中,用于实时、动态监测目标病原体。在不久的将来,这项技术能与口罩结合,供工作环境病原体暴露风险较高的人群使用,如基层医护人员等。

  利用合成生物学技术,检测病原体的核酸生物传感器可以达到很高的灵敏度和准确性。这类诊断工具包含可检测病原体核酸的基因编码电路,常在传统的即时诊断中用于检测新冠病毒这类病原体。

  如果将这种合成生物学技术整合到可穿戴设备中,则可以极大改善对病原体或毒素的监测。不过,尽管研究人员多次报道将冻干后的病原体检测电路嵌入到柔性的服装面料中,之前也研发过能封装有感知能力细菌的面料,但是,工程改造微生物的整合和保持难度都非常大。

  现在科学家们认为,无细胞合成生物学传感器能克服这些限制。此次,美国麻省理工学院研究人员詹姆斯·柯林斯及其同事,制作了一组使用CRISPR技术的可穿戴、冻干、无细胞的合成生物学传感器,这些传感器通过再水化激活,能发现病毒特异性遗传物质的存在。

  实验表明,目前这些可穿戴传感器的表现,与被视为金标准的实验室检测结果保持了一致,而且,这一传感器可以嵌入硅橡胶和硅织物等柔性基质中,实现对目标病原体暴露的实时、动态监测。

  研究人员表示,这一技术还能与口罩结合,检测空气中传播的新冠病毒。而在可穿戴面料中成功嵌入合成生物学传感器,正是创造多功能智能服装的第一步,这些服装有望实现生物医学等更大范围的应用。

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