能檢測空氣中新冠病毒的口罩要來了

張夢然

如果有能嵌入面料的核酸生物傳感器，那么其可以檢測空氣中的細菌、病毒病原體，包括新冠病毒嗎？根據(jù)英國《自然·生物技術(shù)》雜志發(fā)表的一篇論文，美國科學(xué)家團隊使用CRISPR技術(shù)成功研發(fā)了可穿戴、凍干、無細胞的合成生物學(xué)傳感器，其檢測結(jié)果不僅能與被視為金標(biāo)準的實驗室結(jié)果一致，而且可以嵌入柔性基質(zhì)中，用于實時、動態(tài)監(jiān)測目標(biāo)病原體。在不久的將來，這項技術(shù)能與口罩結(jié)合，供工作環(huán)境病原體暴露風(fēng)險較高的人群使用，如基層醫(yī)護人員等。

利用合成生物學(xué)技術(shù)，檢測病原體的核酸生物傳感器可以達到很高的靈敏度和準確性。這類診斷工具包含可檢測病原體核酸的基因編碼電路，常在傳統(tǒng)的即時診斷中用于檢測新冠病毒這類病原體。

如果將這種合成生物學(xué)技術(shù)整合到可穿戴設(shè)備中，則可以極大地改善對病原體或毒素的監(jiān)測。不過，盡管研究人員多次報道將凍干后的病原體檢測電路嵌入到柔性的服裝面料中，之前也研發(fā)過能封裝有感知能力細菌的面料，但是，工程改造微生物的整合和保持難度都非常大。

現(xiàn)在科學(xué)家們認為，無細胞合成生物學(xué)傳感器能克服這些限制。此次，美國麻省理工學(xué)院研究人員制作了一組使用CRISPR技術(shù)的可穿戴、凍干、無細胞的合成生物學(xué)傳感器，這些傳感器通過再水化激活，能發(fā)現(xiàn)病毒特異性遺傳物質(zhì)的存在。

實驗表明，目前這些可穿戴傳感器的表現(xiàn)，與被視為金標(biāo)準的實驗室檢測結(jié)果保持了一致，而且，這一傳感器可以嵌入硅橡膠和硅織物等柔性基質(zhì)中，實現(xiàn)對目標(biāo)病原體暴露的實時、動態(tài)監(jiān)測。

研究人員表示，這一技術(shù)還能與口罩結(jié)合，檢測空氣中傳播的新冠病毒。而在可穿戴面料中成功嵌入合成生物學(xué)傳感器，正是研發(fā)多功能智能服裝的第一步，這些服裝有望實現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)等更大范圍的應(yīng)用。

（選自2021年6月30日《科技日報》，本刊有刪改）