Inženjeri s MIT-a i Harvarda osmislili su masku koja može dijagnosticirati Covid-19 za samo 90 minuta. U masku se ugrađuju mali jednokratni senzor koji se mogu prilagoditi  otkrivanju drugih virusa. Senzori se temelje na liofiliziranim uređajima razvijenim za otkrivanje virusa poput ebole i Zike.

Ugradnja u maske i odjeću

U novoj studiji istraživači su pokazali da se senzori mogu ugraditi u maske, ali i u odjeću. To pak otvara nove mogućnosti praćenja izloženosti zdravstvenih radnika raznim patogenima.

Sintetski biološki senzori otkrivaju virusne ili bakterijske nukleinske kiseline i otrovne kemikalije poput neurotoksina. Ova platforma mogla bi omogućiti izradu nosivih biosenzora koje bi redovno koristilo zdravstveno osoblje ili vojnici. Senzori su pak dizajnirani tako da ih nositelj aktivira po želji, a rezultati se prikazuju samo na unutarnjoj strani maske, čime se štiti privatnost korisnika.

Nosivi senzori

Novi nosivi senzori i dijagnostička maska ​temelje se na tehnologiji koju su znanstvenici počeli razvijati još 2014. godine kad je dokazano da se proteini i nukleinske kiseline, potrebne za stvaranje sintetičkih genskih mreža koje reagiraju na određene ciljne molekule, mogu ugraditi u papir. To je iskorišteno za izradu papirne dijagnostike za otkrivanje ebole i Zika virusa. Poslije je razvijen senzorski sustav SHERLOCK, temeljen na CRISPR enzimima, koji otkriva nukleinske kiseline.

Ove se komponente suše smrzavanjem i ostaju stabilne dugi niz mjeseci dok se ne rehidriraju. Nakon aktiviranja vodom mogu komunicirati s ciljnom molekulom, koja može biti bilo koja RNK ili DNK sekvenca, i potom promijeniti boju.

Ugradnja senzora u tekstil

U novije vrijeme istraživači su poradili na ugradnji ovih senzora u tekstil kako bi izradili senzorsku kutu namijenjenu zdravstvenim radnicima potencijalno izloženima raznim patogenima.

Isprobane su stotine vrsta tkanina, od pamuka i poliestera do vune i svile, da bi najbolje rezultate pokazala kombinacija poliestera i drugih sintetskih vlakana.

Liofilizirane komponente senzora ugradili su u sintetsku tkaninu i zaštitili ih silikonskim elastomerom koji sprečava isparavanje i širenje uzorka. Pokazalo se da mala količina virusnih čestica može aktivirati senzor. 

Senzori se mogu izraditi na različite načine, tako da proizvode različite vrste signala, uključujući promjenu boje koja se može vidjeti golim okom, ili fluorescentne ili luminiscentne signale koji se očitavaju ručnim spektrometrom. Dizajnirali su i nosivi spektrometar koji se može integrirati u tkaninu pa se rezultati očitavaju i bežično prenose na mobilni uređaj.

Svestrana dijagnostička maska

Prilagođeni pandemiji Covida-19, senzori smješteni s unutarnje strane maske otkrivaju virusne čestice u dahu osobe koja nosi masku. Maska ima i mali spremnik za vodu koji se za testiranje otvara pritiskom na tipku. Tako se hidratiziraju smrzavanjem osušene komponente SARS-CoV-2 senzora koji analizira nakupljene kapljice daha na unutarnjoj strani maske i daje rezultat u roku od 90 minuta. Ovaj je test osjetljiv kao PCR test i brz poput antigenskih testova za brzu analizu Covida-19.

Prototipovi razvijeni u ovoj studiji imaju senzore s unutarnje strane maske za otkrivanje zdravstvenog stanja korisnika, ali i senzore s vanjske strane odjeće koji otkrivaju izloženost opasnostima iz okoline. Izrađeni su senzori za različite patogene, uključujući gripu, ebolu i Zika virus, ili senzore za otkrivanje organofosfatnih živčanih agensa.

Patent je prijavljen i sad se traži financijer koji će ideju pretvoriti u svakodnevni proizvod.