你的口罩能检测新冠病毒吗

    在新冠肺炎疫情的威胁面前，口罩是保护人们最有效的手段之一，许多国家和地区要求民众在公共场所戴口罩。英国广播公司援引世界卫生组织的数据称，截至2021年6月，全球每个月要消耗1290亿个口罩。

    如果口罩能做的不仅是阻挡病毒呢？美国麻省理工学院（MIT）官网称，该校与哈佛大学的工程师合作设计了一款嵌有微型生物传感器的新型口罩，可在90分钟内检测出口罩使用者是否感染了新冠病毒。

    “我们将合成生物传感器进行了冷冻干燥处理，这种传感器可以用来检测病毒、细菌核酸，以及包括神经毒素在内的有毒化学物质。”MIT医学工程与科学研究所的詹姆斯·柯林斯教授说。柯林斯在2014年发表的研究成果称，合成基因网络可以利用蛋白质和核酸与特定目标的分子发生反应，将这些蛋白质和核酸嵌在纸上，便可以用来检测埃博拉病毒和寨卡病毒等。2017年，他与MIT张锋教授的实验室合作开发了一种无细胞传感器系统，能进行高敏感度的检测。

    据英国《自然·生物技术》杂志报道，柯林斯能够对无细胞电路元件进行冷冻干燥处理，使之保持几个月的稳定。重新被水激活后，它们将与RNA、DNA序列等目标分子相互作用，并以颜色变化来“示警”。用于检测新冠病毒的口罩，正是在对以上一系列研究成果进行迭代优化后实现的。

    “我们将最先进的分子测试设施缩小，使之能够应用于各种穿戴场景。”团队成员、哈佛大学Wyss生物启发工程研究所的路易斯·索恩克森博士说。微型传感器可以被安装在实验室工作服等服装和防护设备上，为接触病原体等威胁的医务人员和军事人员提供新的监测手段。

    2020年，当研究团队成功研制出可穿戴生物传感器时，新冠肺炎疫情开始在全世界蔓延。他们想到，为什么不把传感器嵌入口罩，用来检测新冠病毒？

    经过冻干处理的传感器组件包在硅胶中，放置在口罩内部，等待被激活。只要按下按钮，装在口罩外部的“小水箱”就会释放出液体，令传感器的冻干组件“醒来”，并在90分钟内分析出佩戴者呼吸产生的液滴中是否含有病毒。

    “它与作为基因检测‘金标准’的聚合酶链式反应（PCR）检测法一样准确，与新冠抗原快速检测一样快。”Wyss生物启发工程研究所的彼得·阮说。为了保护佩戴者的隐私，检测结果只在口罩内部显示。

    研究团队为这项技术申请了专利，已有外部团体表现出“浓厚的兴趣”，希望与他们合作，将新冠病毒检测口罩推广上市。柯林斯说，在他们的设想中，口罩只是一系列穿戴式检测用品中最接近于问世的一种。

    棉花、聚酯纤维、羊毛或者丝绸……索恩克森对上百种材料进行筛选，寻找与微型传感器最“兼容”的织物。“最好的组合是聚酯纤维与其他合成纤维。”他说。只要将传感器嵌入纺织品，就能为需要接触病原体的人创造出新型实验服。

    在一件样品夹克衫中，研究人员装上了约30个传感器。除了变色示警，它们还能发出用光谱仪读取的信号。当然，光谱仪也可以制作成可穿戴式，整合进夹克衫中，在读取出检测结果后通过无线传输到移动设备上。彼得·阮表示，这样不但能监测穿戴者所在环境的病毒水平，还能记录被病毒污染的地点。

    “你可以想象，等到各国开放边境，我们可以在机场过安检、等待乘机时使用它（新冠病毒检测口罩）。”柯林斯说，“你或我在通勤路上可以用，医院接收病人时可以用，或是在候诊室里用它初步筛分感染者。”

    就像柯林斯指出的那样，可穿戴的智能设备正在搭载越来越多的健康功能，让人们不必去医院进行检查，就能随时随地监测健康指标。在疫情时期等特殊情况下，这一点至关重要。

    据俄罗斯卫星通讯社7月2日报道，俄联邦消费者权益保护和公益监督局局长安娜·波波娃警告称，新冠肺炎疫情“很明显不会是人类历史上最后一场大流行”，为了保护民众的健康，“建议到2030年，掌握在24个小时内破译不明感染”的技术。

    见习编辑：袁野

综合编译 王梓