口罩與檢測是對抗新冠肺炎大流行的關鍵方法，現在結合兩者的裝置正準備問世。美國哈佛大學和麻省理工學院（MIT）的合成生物學研究人員發明出可準確偵測新冠病毒的口罩。
合成生物學家利用生物元件製造各種裝置，包括可偵測遺傳序列的感測器。過去研發的感測器使用了基因改造細菌，但活細胞有其挑戰（例如要持續培養）和生物危害的風險，新研究則使用了基因、酵素和其他的細胞成份來製造冷凍乾燥的「無細胞」迴路，並應用於穿戴式裝置。這些元件能放在多孔、柔軟的材質上，而且容易儲存（2014年研究人員曾把迴路裝置安裝在紙張上）。
在MIT研發活體感測器、未參與這項研究的生物工程學家劉心悅（Xinyue Liu）評論：「這項研究的重要進展是，把實驗室技術轉換為實質可用的穿戴式儀器。」這類工具將能簡化現場的檢測流程。
今年6月發表在《自然．生物技術》（Nature Biotechnology）的這項研究，描述把無細胞感測器安裝在紙張和彈性織線上來偵測新冠病毒、伊波拉病毒、抗藥性金黃色葡萄球菌（MRSA）和一種化學性神經毒劑。
其中一些感測器（包括可偵測新冠病毒的口罩）使用了基因剪輯技術CRISPR：當「引導RNA」找到對應目標的DNA時，會活化酵素切割核酸（DNA字母），這個酵素也會切割其他鄰近核酸，釋出可發光的螢光蛋白質。這項技術讓感測器具有多種用途，並且能快速調整設計來偵測病毒變異株。
這款口罩的原型上有一個啟動按鈕，感測器吸水後就會開始分解並複製病毒DNA來進行檢測。例如一名住院病患戴上口罩後啟動，90分鐘內即可完成整項檢測，並以顏色變化來呈現檢測結果。沒有參與此項研發的德國夫來堡大學（University of Freiburg）感測器專家丁塞（Can Dincer）評論：「呼氣是一種很好的非侵入性樣本來源，而且含有適當的濃度，這項應用非常符合當前所需。」......
本文授權轉載自：科學人
【延伸閱讀】
《細胞素研究看見醫療希望》
《精準醫療的'檢測'》
責任編輯：傅珮晴、錢玉紘
