來(lái)自麻省理工大學(xué)和哈佛大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)合作展示了一種尖端的生物傳感器技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)出一種能夠在 90 分鐘內(nèi)檢測(cè)佩戴者呼吸中是否含有 SARS-CoV-2 病毒的口罩。該傳感器技術(shù)可以被編程為檢測(cè)任何種類的病毒或毒素，并且小到可以集成到服裝面料中。

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該生物傳感器技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多年，它是基于一種被稱之為 wFDCF（可穿戴凍干細(xì)胞）的新技術(shù)。與之前開(kāi)發(fā)的需要加入活細(xì)胞的生物傳感器不同，該系統(tǒng)提取并凍干了檢測(cè)有機(jī)分子所需的細(xì)胞機(jī)制。

該研究的共同第一作者 Peter Nguyen 解釋說(shuō)：“其他小組已經(jīng)創(chuàng)造了可以感知生物分子的可穿戴設(shè)備，但這些技術(shù)都需要將活細(xì)胞放入可穿戴設(shè)備本身，就像用戶戴著一個(gè)小魚缸一樣。如果這個(gè)水族箱壞了，那么工程蟲子可能會(huì)漏到佩戴者身上，沒(méi)有人喜歡這種想法”。

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wFDCF 技術(shù)此前已被用于創(chuàng)建埃博拉和寨卡病毒的實(shí)驗(yàn)性診斷工具。大約一年前，隨著 COVID-19 大流行病在世界范圍內(nèi)的流行，研究人員迅速轉(zhuǎn)向，試圖將實(shí)驗(yàn)性技術(shù)轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品，以幫助對(duì)抗它。

共同第一作者 Luis Soenksen 指出：“我們想為全球抗擊病毒的努力做出貢獻(xiàn)，我們想出了將 wFDCF 整合到口罩中以檢測(cè) SARS-CoV-2 病毒的想法。整個(gè)項(xiàng)目是在2020年5月開(kāi)始的隔離或嚴(yán)格的社會(huì)疏導(dǎo)下完成的”。

口罩是 wFDCF 技術(shù)的最先進(jìn)應(yīng)用。當(dāng)一個(gè)按鈕被按下時(shí)，口罩中的幾個(gè)生物傳感器被激活，釋放出一個(gè)小型水庫(kù)。這種液體使傳感器中的凍干分子水化，可以分析佩戴者呼吸中的液滴。在90分鐘內(nèi)，一個(gè)小紙條通過(guò)類似于驗(yàn)孕棒的讀數(shù)，將佩戴者登記為SARS-CoV-2 的陽(yáng)性或陰性。

Nguyen 說(shuō)：“我們基本上把整個(gè)診斷實(shí)驗(yàn)室縮小到一個(gè)小型的、基于合成生物學(xué)的傳感器中，它可以與任何口罩一起使用，并將PCR 測(cè)試的高精確度與抗原測(cè)試的速度和低成本相結(jié)合”。

初步測(cè)試顯示，診斷口罩提供了高度準(zhǔn)確的結(jié)果，與目前的PCR測(cè)試（SARS-CoV-2檢測(cè)的黃金標(biāo)準(zhǔn)）相當(dāng)。Nguyen指出，口罩是wFDCF團(tuán)隊(duì)迄今為止開(kāi)發(fā)的最符合市場(chǎng)要求的產(chǎn)品，但該技術(shù)提供了巨大的用途，不僅僅是 COVID-19 的診斷。

新研究的合著者 Nina Donghia 說(shuō)：“這項(xiàng)技術(shù)可以被納入從事危險(xiǎn)材料或病原體工作的科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室大衣、醫(yī)生和護(hù)士的手術(shù)服，或者可能暴露于危險(xiǎn)病原體或毒素（如神經(jīng)毒氣）的第一反應(yīng)者和軍事人員的制服中”。