تاریخ انتشار : ۱۴۰۳/۰۶/۱۰ ساعت ۱۷:۰۷
کد مطلب : ۴۸۹۰۰۲
ماسکی که بر تنفس کاربر نظارت می‌کند
گروه علمی: یک ماسک جدید قادر است تنفس کاربران را برای ردیابی سلامت آنها تجزیه و تحلیل کند.به گزارش ایسنا، بسیاری از مردم هنوز به طور منظم یا برای جلوگیری از انتشار ویروس‌ها یا برای مدیریت مشکل تنفسی خود ماسک می‌زنند. اکنون یک ماسک آزمایشی جدید با تجزیه و تحلیل تنفس فرد کاربر برای بررسی وضعیت سلامتی کاربران طراحی شده است.
این ماسک موسوم به ای‌بی‌کر(EBCare) که توسط پروفسور وی گائو و همکارانش در موسسه فناوری کالیفرنیا ساخته شده است، برای نظارت بر بیماری‌های تنفسی از جمله بیماری انسدادی مزمن ریه(COPD)، آسم و عفونت‌های پس از کووید-۱۹ طراحی شده است و گفته می‌شود که می‌تواند تعدادی کاربرد دیگر نیز داشته باشد.
این ماسک برخلاف برخی دیگر از «ماسک‌های هوشمند» ناظر بر سلامت، ویژگی‌هایی مانند سرعت، دما یا رطوبت تنفس کاربر را ردیابی نمی‌کند، بلکه در عوض بر شناسایی مواد شیمیایی موجود در بازدم آنها تمرکز می‌کند و خوانش سطوح آن نشانگرهای زیستی را ارائه می‌دهد.هنگام بازدم، نفس مرطوب کاربر از طریق یک سیستم یکپارچه خنک می‌شود که خنک کننده تبخیری به شکل هیدروژل را با خنک کننده تابشی ترکیب می‌کند. در نتیجه، قطرات آب در نفس کاربر متراکم می‌شود و به شکل مایع تبدیل می‌شود.
سپس آن مایع از طریق عمل مویرگی به یک سری کانال‌های ریز سیال کشیده می‌شود که آن را به یک مخزن می‌برد. سپس حسگرهای موجود در آن مخزن، مایع را تجزیه و تحلیل می‌کنند و هر کدام برای شناسایی یک ماده شیمیایی خاص تنظیم شده‌اند. در نهایت نیز داده‌های حسی به صورت بی‌سیم به برنامه‌ای در گوشی هوشمند کاربر منتقل می‌شوند که نتایج را در لحظه نمایش می‌دهد.
ماسک EBCare در آزمایش‌هایی که بر روی بیماران مبتلا به آسم و COPD انجام شد، به دقت سطوح نیتریت بازدمی را که یک ترکیب مرتبط با التهاب راه‌های هوایی است، شناسایی کرد. همچنین در اندازه‌گیری سطوح آمونیوم بازدمی که با سطح اوره در خون مطابقت دارد، موفقیت آمیز نشان داده است. گفتنی است که سطوح بالای اوره در جریان خون به نوبه خود نشان دهنده مشکلات کلیوی است.
این ماسک حتی قادر به اندازه‌گیری دقیق سطح الکل خون است که نشان می‌دهد می‌توان از آن به عنوان جایگزین ارزان‌تری برای دستگاه‌های تنفس الکترونیکی استفاده کرد.پروفسور گائو می‌گوید، این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده است که اگر در مقیاس تجاری ساخته شود، تنها یک دلار قیمت خواهد داشت.
وی افزود: این اولین مطالعات اثباتی بر این مفهوم است. ما می‌خواهیم این فناوری را توسعه دهیم تا نشانگرهای مختلف مربوط به شرایط مختلف سلامت را در آن بگنجانیم. این پایه‌ای برای ایجاد ماسکی است که به عنوان یک پلتفرم همه کاره برای نظارت بر سلامت عمومی عمل می‌کند.مقاله‌ای در مورد این پژوهش به تازگی در مجله Science منتشر شده است.
این ماسک برخلاف برخی دیگر از «ماسک‌های هوشمند» ناظر بر سلامت، ویژگی‌هایی مانند سرعت، دما یا رطوبت تنفس کاربر را ردیابی نمی‌کند، بلکه در عوض بر شناسایی مواد شیمیایی موجود در بازدم آنها تمرکز می‌کند و خوانش سطوح آن نشانگرهای زیستی را ارائه می‌دهد.هنگام بازدم، نفس مرطوب کاربر از طریق یک سیستم یکپارچه خنک می‌شود که خنک کننده تبخیری به شکل هیدروژل را با خنک کننده تابشی ترکیب می‌کند. در نتیجه، قطرات آب در نفس کاربر متراکم می‌شود و به شکل مایع تبدیل می‌شود.
سپس آن مایع از طریق عمل مویرگی به یک سری کانال‌های ریز سیال کشیده می‌شود که آن را به یک مخزن می‌برد. سپس حسگرهای موجود در آن مخزن، مایع را تجزیه و تحلیل می‌کنند و هر کدام برای شناسایی یک ماده شیمیایی خاص تنظیم شده‌اند. در نهایت نیز داده‌های حسی به صورت بی‌سیم به برنامه‌ای در گوشی هوشمند کاربر منتقل می‌شوند که نتایج را در لحظه نمایش می‌دهد.
ماسک EBCare در آزمایش‌هایی که بر روی بیماران مبتلا به آسم و COPD انجام شد، به دقت سطوح نیتریت بازدمی را که یک ترکیب مرتبط با التهاب راه‌های هوایی است، شناسایی کرد. همچنین در اندازه‌گیری سطوح آمونیوم بازدمی که با سطح اوره در خون مطابقت دارد، موفقیت آمیز نشان داده است. گفتنی است که سطوح بالای اوره در جریان خون به نوبه خود نشان دهنده مشکلات کلیوی است.
این ماسک حتی قادر به اندازه‌گیری دقیق سطح الکل خون است که نشان می‌دهد می‌توان از آن به عنوان جایگزین ارزان‌تری برای دستگاه‌های تنفس الکترونیکی استفاده کرد.پروفسور گائو می‌گوید، این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده است که اگر در مقیاس تجاری ساخته شود، تنها یک دلار قیمت خواهد داشت.
وی افزود: این اولین مطالعات اثباتی بر این مفهوم است. ما می‌خواهیم این فناوری را توسعه دهیم تا نشانگرهای مختلف مربوط به شرایط مختلف سلامت را در آن بگنجانیم. این پایه‌ای برای ایجاد ماسکی است که به عنوان یک پلتفرم همه کاره برای نظارت بر سلامت عمومی عمل می‌کند.مقاله‌ای در مورد این پژوهش به تازگی در مجله Science منتشر شده است.
پربينندهترين مطالب و خبرها
پربحثترين مطالب و خبرها
