神奇的檢測“手套”

嚴(yán)毅梅

從犯罪現(xiàn)場調(diào)查取證到污染監(jiān)測，再到醫(yī)療診斷都需要一個繁瑣的程序，如何快速獲取結(jié)果是科學(xué)家研究的方向。美國麻省理工學(xué)院的合成生物學(xué)小組通過改變細菌的基因結(jié)構(gòu)，使其具有發(fā)現(xiàn)病毒和毒素的能力，為快速檢測提供了一個有效的方法。然而，研究人員說，要想發(fā)揮這些細菌的作用，還得將其固定于適宜它們生存的材料中。他們開發(fā)出的一種材料—水凝膠，可能是理想的維持這些細菌生存的材料。

水凝膠是一種高吸水高保水材料，這是一種有韌性、具有良好生物特性的物質(zhì)。這個小組開發(fā)的水凝膠包含95%的水，為細菌存活提供適合的環(huán)境。而且，該材料即使被反復(fù)拉伸，也不會開裂，這種特性有利于保護材料中的細菌。研究人員使用3D打印技術(shù)和微成型技術(shù)在水凝膠中制造狹窄的通道，將水凝膠與一層彈性體或橡膠相融合，這種材料具有多個小孔以便讓氧氣進入。接著，他們將細菌注射到水凝膠通道中。細菌與某些化學(xué)物質(zhì)在水凝膠通道中接觸后，細菌會發(fā)熒光或發(fā)亮。研究人員在水凝膠中建立4個不同的通道，每一個通道都含有一種針對不同化合物可發(fā)綠光的細菌。

研究人員為了方便地運用該技術(shù)，還專門制作了一種水凝膠手套，并將便攜式傳感器與手套結(jié)合在一起?！笆痔住钡闹讣庥行郎u狀的通道，每個通道都充滿了對不同化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生不同反應(yīng)的細菌。當(dāng)“手套”指尖接觸化學(xué)物的表面時，手指上的細菌便會與化合物發(fā)生反應(yīng)，“手套”會發(fā)光。由此，人們就可以發(fā)現(xiàn)環(huán)境中的化學(xué)污染物或皮膚上的病菌。endprint