美國科學家開發智慧口罩 呼吸就能檢測肺部或腎臟疾病

編譯/Elisa

美國加州理工學院(The California Institute of Technology)開發出一款尖端的紙製口罩,能夠即時監測呼出氣體中的化學物質,進而判斷是否罹患氣喘、肺阻塞或感染新冠肺炎。以往要檢查是否有氣喘或其他呼吸道系統疾病,需要患者到診所採集樣本,再送往實驗室化驗。現在這款口罩檢驗方式不只方便,材料成本甚至只要一美元。

利用智慧口罩,呼吸就能檢測肺部或腎臟疾病。
利用智慧口罩,呼吸就能檢測肺部或腎臟疾病。(圖/123RF)

智慧口罩檢測呼吸中疾病相關生物標記

技術關鍵在於要將人體呼出的氣體冷卻凝結成液態的「呼出氣冷凝液(exhaled breath condensate)」,接著送去化學分析,但開發團隊研究出的這款智慧口罩配備了一種被動式冷卻(passive cooling)系統,利用水凝膠蒸發冷卻和輻射冷卻方式,將呼吸凝結為液態,接著通過一連串仿生微流道裝置(microfluidic channels)傳送到感測器進行分析,口罩還會將分析結果傳送到手機、平板或電腦等個人裝置上。

科學家開發出一款智慧口罩,該款口罩檢驗方式不只方便,材料成本甚至只要一美元。
科學家開發出一款智慧口罩,該款口罩檢驗方式不只方便,材料成本甚至只要一美元。(圖/取自Interesting Engineering)

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新技術未來還可檢測酒駕

研究作者表示呼出氣冷凝液含有代謝物質和病原體,或身體發炎指標,例如氣喘或慢性肺阻塞患者呼吸間的亞硝酸鹽濃度,另外智慧口罩還能檢測血液和尿素含量了解腎臟病情,例如口水裡的尿素含量增加,會分解成氨氣,因此呼吸間氨含量也更高。這項新技術未來也有望檢測血液中酒精含量,成為打擊酒駕利器。

資料來源:Interesting Engineering

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