研究人员称，低成本的“智能口罩”可以从呼吸中检测疾病

　　科学家称，他们发明了一种“智能口罩”，可以分析佩戴者的呼吸，并检测出疾病的迹象。

　　研究人员希望，这种可以通过蓝牙将数据传输到应用程序的设备，将提供一种经济、方便的方式来捕捉和立即分析与呼吸和代谢过程相关的呼吸生物标志物。

　　他们说，它有可能改善早期诊断肺部疾病等疾病的努力，并监测病情和支持量身定制的治疗计划。

　　“我们的技术可以作为一个通用的呼吸分析平台。我们可以为特定的条件选择不同的传感器，也可以为各种条件选择传感器的融合，”该研究的高级作者、来自加州理工学院的高伟教授说。

　　“例如，我们在这项工作中评估的口罩可以同时监测肾脏状况以及COPD(慢性阻塞性肺疾病)和哮喘的气道炎症。”

　　在《科学》杂志上，研究小组报告说，目前分析病人呼出气体的方法面临着冷凝蒸汽的挑战——通常需要冰桶或冷藏——而这些样本的分析通常是在实验室进行的。

　　相比之下，他们的口罩配备了一个名为EBCare的设备，可以监测病人呼吸中的生物标志物。

　　研究人员说，他们使用了一种双管齐下的方法来压缩呼吸:EBCare设备不仅由一种容易散失热量的材料制成，而且它含有一种水凝胶，可以通过水的自然蒸发来冷却。

　　浓缩后的呼气直接指向一个内置传感器，该传感器可以检测呼气中各种成分的存在和水平，包括酒精含量、pH值以及铵和亚硝酸盐的水平。然后，冷凝的呼吸被引导到水凝胶中，为蒸发过程提供连续的水源。

　　研究人员报告了该设备在健康志愿者以及患有哮喘和慢性阻塞性肺病等疾病的志愿者中进行的几项测试。

　　在他们的研究结果中，他们发现这种口罩可以追踪呼吸中酒精浓度的变化，从而追踪酒精代谢的动态，还可以监测与摄入蛋白质相关的铵含量的变化。

　　他们说，后者为肾脏疾病管理和个性化蛋白质代谢监测提供了一种非侵入性的替代血液检查。他们还发现，呼吸道炎症患者(如哮喘患者)呼吸中的亚硝酸盐浓度更高。

　　“这种(口罩)可以在人们的日常活动中佩戴，无论是白天还是晚上。它提供了连续、实时、在家的个性化健康监测，而不需要去临床就诊。”

　　该设备的成本也很低，他说:“可重复使用的电子部件将花费数十美元，而处理部件的成本约为每个设备1美元。”

　　诺丁汉大学(University of Nottingham)的伊恩·霍尔(Ian Hall)教授没有参与这项工作，他说这个设备是一项很好的工程，但需要进一步的工作来证明它可以用于诊断和监测疾病。

　　霍尔补充说，这种设备在研究中可能会很有用。他说:“通常在评估一种新药时，你想要在早期阶段获得药物是否有效的迹象，而我们使用的许多终点都需要很长时间才能开发出来。”