哈佛聯(lián)手麻省理工研發(fā)智能口罩,“遇”新冠病毒自動(dòng)發(fā)光
“當(dāng)接觸新型冠狀病毒時(shí),口罩會(huì)自動(dòng)亮燈,以提示檢測(cè)人員。”
報(bào)道,哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正在設(shè)計(jì)一種智能口罩,研發(fā)原理十分易懂:在口罩內(nèi)裝上特定的傳感器,識(shí)別新冠病毒的基因序列;這樣當(dāng)人們戴著口罩呼吸、咳嗽或者打噴嚏時(shí),如果識(shí)別出新冠病毒,口罩就會(huì)在幾小時(shí)內(nèi)發(fā)出熒光信號(hào)。
口罩的傳感器是由DNA和RNA這兩種能與病毒結(jié)合的遺傳物質(zhì)組成,通過(guò)一種叫冷干機(jī)的機(jī)器,冷凍干燥到口罩上,可以在室溫下保持幾個(gè)月穩(wěn)定。
它的熒光信號(hào)將由兩種東西激活:來(lái)自粘液或唾液的水分,以及新冠病毒的基因序列。
科普專(zhuān)家、中科大袁嵐峰博士對(duì)此直言,這屬于那種詐唬外行的、看上去很美的“黑科技”。
“核酸檢測(cè)之所以困難,是因?yàn)樾枰肞CR之類(lèi)的手段來(lái)放大。如果沒(méi)有這一步,單憑少數(shù)的幾個(gè)RNA,哪能檢測(cè)出來(lái)?”
項(xiàng)目處“非常早期階段”
這個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)由合成生物學(xué)專(zhuān)家、麻省理工學(xué)院教授柯林斯(James J. Collins)創(chuàng)建。
柯林斯被認(rèn)為是合成生物學(xué)的先驅(qū)人物,曾在2003年獲得麥克阿瑟獎(jiǎng)。
柯林斯在接受采訪(fǎng)時(shí)提出了這種口罩的設(shè)計(jì)理念:
很多商場(chǎng)、酒店、機(jī)場(chǎng)的工作人員還會(huì)用測(cè)試體溫的方式來(lái)發(fā)現(xiàn)可能的感染患者,然而這種方式會(huì)使大量沒(méi)有發(fā)燒癥狀、或根本無(wú)癥狀的患者將被遺漏,然后引起更大范圍的疫情傳染。
而安裝了傳感器的口罩是通過(guò)識(shí)別病毒本身,而非識(shí)別癥狀來(lái)發(fā)現(xiàn)病例,杜絕了這種誤判情況。
“當(dāng)我們完全開(kāi)放交通運(yùn)輸系統(tǒng)時(shí),可以在通過(guò)安檢、等待登機(jī)時(shí)使用這種口罩;或者你我可以在上下班的路上佩戴。而醫(yī)院可以在病人候診時(shí)使用它,作為對(duì)新冠病毒感染者的預(yù)先篩查?!?/p>
據(jù)騰訊新聞報(bào)道,從2014年開(kāi)始,柯林斯和他的生物工程學(xué)同事們就在調(diào)整他們的病毒檢測(cè)傳感器,以應(yīng)對(duì)埃博拉病毒,并針對(duì)寨卡病毒病原體進(jìn)行了調(diào)整。
2018年,柯林斯所在的實(shí)驗(yàn)室傳感器就已經(jīng)可以檢測(cè)出包括非典、麻疹、流感、丙型肝炎或者西尼羅河病毒在內(nèi)的疾病。
這類(lèi)傳感器可以在2-3個(gè)小時(shí)內(nèi)檢測(cè)到感染病例,成本是20美元,而測(cè)試成本只要1美元以下。為此,他們還獲得了強(qiáng)生公司的5萬(wàn)美元資助,用于開(kāi)發(fā)可嵌入式病毒檢測(cè)傳感器。
柯林斯表示,目前口罩項(xiàng)目處“非常早期階段”,但研究結(jié)果值得期待。
目前研究團(tuán)隊(duì)正在討論是將傳感器嵌入口罩內(nèi)部,還是開(kāi)發(fā)一種可以連接到任何口罩上的模塊化裝置:“我們最初的試驗(yàn)是在紙上做的,現(xiàn)在我們已經(jīng)證明其在塑料、石英或者布料上同樣有效?!?/p>
據(jù)研究人員介紹,傳感器是由遺傳物質(zhì)組成的,在與病原體結(jié)合并識(shí)別出病毒后,會(huì)在1至3個(gè)小時(shí)內(nèi)發(fā)出熒光信號(hào)。
目前新冠病毒檢測(cè)要等待24小時(shí)才得出測(cè)試結(jié)果,有的患者甚至要等幾天才能拿到報(bào)告。
這種信號(hào)肉眼并不可見(jiàn),但只要用成本1美元的手持設(shè)備來(lái)掃描口罩,就能得到結(jié)果。
柯林斯說(shuō):“現(xiàn)在時(shí)間和人力都很緊張,但我們希望能夠在今年夏季末開(kāi)始生產(chǎn)這種口罩,以供大家使用?!?/p>