这款可穿戴口罩可诊断 COVID-19 并提醒佩戴者

可穿戴口罩诊断 COVID-19
世界足协 面罩可以集成到任何标准面罩中。佩戴者按下面罩上的按钮,将少量水释放到系统中,并在 90 分钟内提供结果。图片来源:哈佛大​​学 Wyss 研究所

来自哈佛大学 Wyss 生物启发工程研究所和麻省理工学院的一组研究人员找到了一种将合成生物学反应嵌入织物的方法,创造了可定制的可穿戴生物传感器,可以检测病原体和毒素并提醒佩戴者。

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该团队已将这项技术集成到标准口罩中,以检测患者呼吸中是否存在 SARS-CoV-2 病毒。按钮激活面罩可在 90 分钟内以与聚合酶链反应 (PCR) 等基于核酸的标准诊断测试相媲美的准确度给出结果。该成就报告在 自然生物技术.

“我们基本上将整个诊断实验室缩小到一个小型的、基于合成生物学的传感器,可与任何面罩配合使用,并将 PCR 测试的高精度与抗原测试的速度和低成本相结合,”共同第一作者说。 Wyss 研究所的研究科学家 Peter Nguyen 博士。 “除了口罩,我们的可编程生物传感器还可以集成到其他服装中,以提供对危险物质的移动检测,包括病毒、细菌、毒素和化学制剂。”

SARS-CoV-2 生物传感器是该团队对其称为可穿戴冷冻干燥无细胞 (wFDCF) 技术的三年工作的结晶,该技术建立在 Wyss 核心教职员工和高级教师实验室创建的早期迭代的基础上。作者吉姆·柯林斯。该技术涉及提取和冷冻干燥细胞用于读取 DNA 并产生 RNA 和蛋白质的分子机制。这些生物元素在很长一段时间内都是稳定的,激活它们很简单:只需加水。可以添加合成遗传电路来创建生物传感器,该传感器可以响应目标分子的存在而产生可检测的信号, 林赛·布朗威尔写道 in Wyss Institute.

一个人拿着一件带有嵌入式传感器的衬衫
这些灵活的、可穿戴的生物传感器可以集成到织物中,制成可以检测病原体和环境毒素的衣服,并通过配套的智能手机应用程序提醒穿着者。图片来源:哈佛大​​学 Wyss 研究所

世界足协 口罩是首个 SARS-CoV-2 核酸检测,其准确率可与当前的金标准 RT-PCR 检测相媲美,同时在室温下完全运行,无需加热或冷却仪器,并允许快速筛查实验室外的患者样本。

新型口罩可以从患者呼吸中的病毒中快速诊断出 COVID-19,还可以集成到衣服中以检测各种病原体和其他危险物质。图片来源:哈佛大​​学 Wyss 研究所।

在他们的论文中,研究人员证明,可以将光纤电缆网络集成到他们的 wFCDF 技术中,以检测生物反应产生的荧光,从而以高精度检测目标分子。这种数字信号可以发送到智能手机应用程序,让佩戴者能够监控他们接触大量物质的情况。

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“这项技术可以被纳入研究危险材料或病原体的科学家的实验室外套,医生和护士的磨砂膏,或可能暴露于危险病原体或毒素(如神经毒气)的急救人员和军事人员的制服,”合著者 Nina Donghia,Wyss 研究所的研究员。

该团队正在积极寻找有兴趣帮助大规模生产可在 COVID-19 大流行期间使用的面罩诊断工具以及检测其他生物和环境危害的制造合作伙伴。

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凯茜·拉西 () 是在线编辑器 WT |可穿戴技术 并专门撰写有关市场上最新医疗可穿戴设备和使能技术的文章。 可以通过 info(at)wearable-technologies.com 联系 Cathy。