神奇的檢測“手套”

嚴毅梅

從犯罪現場調查取證到污染監測，再到醫療診斷都需要一個繁瑣的程序，如何快速獲取結果是科學家研究的方向。美國麻省理工學院的合成生物學小組通過改變細菌的基因結構，使其具有發現病毒和毒素的能力，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。這個小組開發的水凝膠包含95%的水，為細菌存活提供適合的環境。而且，該材料即使被反復拉伸，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打印技術和微成型技術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。細菌與某些化學物質在水凝膠通道中接觸后，細菌會發熒光或發亮。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綠光的細菌。

研究人員為了方便地運用該技術，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合在一起。“手套”的指尖有旋渦狀的通道，每個通道都充滿了對不同化學物質產生不同反應的細菌。當“手套”指尖接觸化學物的表面時，手指上的細菌便會與化合物發生反應，“手套”會發光。由此，人們就可以發現環境中的化學污染物或皮膚上的病菌。endprint