可穿戴面料中嵌入核酸生物傳感器
能檢測空氣中新冠病毒的口罩要來了
科技日報(bào)北京6月29日電 （記者張夢然）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(xì)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29日發(fā)表的一篇論文，美國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用CRISPR技術(shù)成功研發(fā)了可穿戴、凍干、無細(xì)胞的合成生物學(xué)傳感器，其檢測結(jié)果不但能與被視為金標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果一致，還可以嵌入柔性基質(zhì)中，用于實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測目標(biāo)病原體。在不久的將來，這項(xiàng)技術(shù)能與口罩結(jié)合，供工作環(huán)境病原體暴露風(fēng)險(xiǎn)較高的人群使用，如基層醫(yī)護(hù)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(dá)到很高的靈敏度和準(zhǔn)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(shí)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，則可以極大改善對病原體或毒素的監(jiān)測。不過，盡管研究人員多次報(bào)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(xì)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(rèn)為，無細(xì)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)院研究人員詹姆斯·柯林斯及其同事，制作了一組使用CRISPR技術(shù)的可穿戴、凍干、無細(xì)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(shí)驗(yàn)表明，目前這些可穿戴傳感器的表現(xiàn)，與被視為金標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)對目標(biāo)病原體暴露的實(shí)時(shí)、動(dòng)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，正是創(chuàng)造多功能智能服裝的第一步，這些服裝有望實(shí)現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)等更大范圍的應(yīng)用。
總編輯圈點(diǎn)
核酸檢測不用捅嗓子眼了？科研人員研發(fā)出了能嵌入面料的生物學(xué)傳感器，它最厲害的一點(diǎn)是，可以用于實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測人體是否暴露于目標(biāo)病原體中。這是不是意味著，假如空氣中有足夠濃度的病毒，傳感器就能發(fā)現(xiàn)并發(fā)出警告？這種傳感器的應(yīng)用場景不局限于實(shí)驗(yàn)室，它能嵌入柔性面料，成為智能服裝的一部分。以后，新冠病毒會無所遁形了嗎？核酸檢測能開啟新體驗(yàn)了嗎？可能產(chǎn)品還需要完善，用戶體驗(yàn)還需要升級。但有了這樣的傳感器，也就帶來了更多的可能性。
