Khẩu trang tích hợp cảm biến phân tích hơi thở người đeo để theo dõi sức khỏe
Được tạo ra bởi Giáo sư Wei Gao và các đồng nghiệp tại Viện Công nghệ California, khẩu trang EBCare (Exhaled Breath Condensate) được thiết kế để theo dõi các bệnh về đường hô hấp bao gồm COPD (bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính), hen suyễn và bệnh nhiễm trùng sau COVID-19. Tuy nhiên, nó có thể có một số công dụng bổ sung.
Không giống như một số “khẩu trang thông minh” theo dõi sức khỏe khác, nó không theo dõi đặc điểm như tốc độ, nhiệt độ hoặc độ ẩm hơi thở người đeo. Thay vào đó, nó tập trung vào việc xác định các hóa chất tiết lộ trong hơi thở của họ, cung cấp các chỉ số về mức độ của dấu hiệu sinh học đó.
Khi người dùng thở ra, hơi thở ẩm ướt của họ được làm mát thông qua một hệ thống tích hợp kết hợp làm mát bay hơi (dưới dạng hydrogel) với làm mát bức xạ. Kết quả là, các giọt nước trong hơi thở của họ ngưng tụ thành dạng lỏng.
Nếu được thương mại hóa, chi phí vật liệu của mỗi chiếc mặt nạ EBCare chỉ khoảng một đô la.
Chất lỏng sau đó được hút vào một loạt các kênh vi lưu thông thông qua hoạt động mao dẫn, đưa chất lỏng xuống một bể chứa. Các cảm biến trong bể chứa đó sau đó phân tích chất lỏng, mỗi cảm biến được thiết lập để phát hiện một loại hóa chất nhất định. Dữ liệu cảm biến được truyền không dây đến một ứng dụng trên điện thoại thông minh của người đeo, ứng dụng này sẽ hiển thị kết quả theo thời gian thực.
Trong các thử nghiệm được thực hiện trên bệnh nhân hen suyễn và COPD, khẩu trang EBCare đã phát hiện chính xác mức nitrit thở ra, đây là hợp chất liên quan đến tình trạng viêm đường hô hấp. Nó cũng thành công trong việc đo mức amoni thở ra, tương ứng với mức urê trong máu – mức urê cao trong máu lại là chỉ báo về các vấn đề về thận. Chiếc khẩu trang này thậm chí còn có thể đo chính xác nồng độ cồn trong máu thông qua nồng độ cồn trong hơi thở, cho thấy nó có thể được sử dụng như một giải pháp thay thế rẻ hơn cho máy đo nồng độ cồn điện tử.
“Chúng tôi muốn mở rộng công nghệ này để kết hợp các dấu hiệu khác nhau liên quan đến nhiều tình trạng sức khỏe khác nhau. Đây là nền tảng để tạo ra một chiếc khẩu trang có chức năng như một nền tảng theo dõi sức khỏe tổng quát đa năng”, Giáo sư Wei Gao cho hay.
Hà My