來自麻省理工大學和哈佛大學的研究團隊合作展示了一種尖端的生物傳感器技術，成功開發(fā)出一種能夠在 90 分鐘內檢測佩戴者呼吸中是否含有 SARS-CoV-2 病毒的口罩。該傳感器技術可以被編程為檢測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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該生物傳感器技術已經(jīng)開發(fā)了多年，它是基于一種被稱之為 wFDCF（可穿戴凍干細胞）的新技術。與之前開發(fā)的需要加入活細胞的生物傳感器不同，該系統(tǒng)提取并凍干了檢測有機分子所需的細胞機制。

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

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wFDCF 技術此前已被用于創(chuàng)建埃博拉和寨卡病毒的實驗性診斷工具。大約一年前，隨著 COVID-19 大流行病在世界范圍內的流行，研究人員迅速轉向，試圖將實驗性技術轉化為有用的產(chǎn)品，以幫助對抗它。

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，我們想出了將 wFDCF 整合到口罩中以檢測 SARS-CoV-2 病毒的想法。整個項目是在2020年5月開始的隔離或嚴格的社會疏導下完成的”。

口罩是 wFDCF 技術的最先進應用。當一個按鈕被按下時，口罩中的幾個生物傳感器被激活，釋放出一個小型水庫。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，一個小紙條通過類似于驗孕棒的讀數(shù)，將佩戴者登記為SARS-CoV-2 的陽性或陰性。

Nguyen 說：“我們基本上把整個診斷實驗室縮小到一個小型的、基于合成生物學的傳感器中，它可以與任何口罩一起使用，并將PCR 測試的高精確度與抗原測試的速度和低成本相結合”。

初步測試顯示，診斷口罩提供了高度準確的結果，與目前的PCR測試（SARS-CoV-2檢測的黃金標準）相當。Nguyen指出，口罩是wFDCF團隊迄今為止開發(fā)的最符合市場要求的產(chǎn)品，但該技術提供了巨大的用途，不僅僅是 COVID-19 的診斷。

新研究的合著者 Nina Donghia 說：“這項技術可以被納入從事危險材料或病原體工作的科學家的實驗室大衣、醫(yī)生和護士的手術服，或者可能暴露于危險病原體或毒素（如神經(jīng)毒氣）的第一反應者和軍事人員的制服中”。