哈佛大学威斯生物激励工程研究所和麻省理工学院的一组研究人员发现了一种将合成生物学反应嵌入织物的方法，创造出可定制的可穿戴生物传感器，以检测病原体和毒素，并向佩戴者发出警报。
该团队将这种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。这种按钮激活的口罩在90分钟内给出结果，准确率可与标准的基于核酸的诊断检测(如聚合酶链式反应(PCR))相媲美。该成果已在自然生物技术．
威斯研究所的研究科学家、共同第一作者Peter Nguyen博士说:“我们基本上已经把整个诊断实验室缩小为一个小型的、基于合成生物的传感器，可以与任何口罩一起工作，并结合了PCR检测的高准确性和抗原检测的速度和低成本。”“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，提供随时随地的危险物质检测，包括病毒、细菌、毒素和化学剂。”
SARS-CoV-2生物传感器是该团队在可穿戴无冻干细胞(wFDCF)技术上三年工作的成果，该技术建立在威斯核心教员和资深作者吉姆·柯林斯(Jim Collins)的实验室中创建的早期迭代基础上。这项技术包括提取和冷冻干燥细胞用来读取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可以保存，而且激活它们很简单:只需加水。合成基因电路可以用来制造生物传感器，当目标分子存在时，生物传感器可以产生可检测的信号，林赛·布朗维尔写道在Wyss学院。
wFDCF口罩是第一种在室温下完全操作、无需加热或冷却仪器、可在实验室外快速筛查患者样本的SARS-CoV-2核酸检测准确率堪比当前金标准RT-PCR检测的口罩。
这种新型口罩可以通过患者呼吸中的病毒快速诊断出COVID-19，还可以集成到衣服中，检测各种病原体和其他危险物质。图片来源:哈佛威斯研究所University।
在他们的论文中，研究人员演示了光纤电缆网络可以集成到他们的wFCDF技术中，以检测生物反应产生的荧光，这表明对目标分子的检测具有很高的准确性。这种数字信号可以发送到智能手机应用程序，让佩戴者监测自己暴露在大量物质中的情况。
“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，医生和护士的消毒服，或者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、威斯研究所的工作科学家尼娜·东希亚说。
该团队正在积极寻找有兴趣帮助批量生产用于COVID-19大流行期间的诊断口罩，以及用于检测其他生物和环境危害的制造合作伙伴。
