دانشمندان یک ماسک هوشمند ابداع کردهاند، که میتواند بیماریها را از طریق تجزیه و تحلیل تنفس استفادهکننده تشخیص دهد.
به گزارش تکناک، این ماسک با استفاده از حسگرهای پیشرفته، میتواند نشانههای اولیه بیماریهای مختلف، از جمله عفونتهای ویروسی و مشکلات متابولیکی را شناسایی کند.
این فناوری میتواند به ویژه در تشخیص سریع و پیشگیری از شیوع بیماریها مفید باشد.
همچنین این ماسک هوشمند قابلیتهای دیگری مانند: ردیابی کیفیت هوا و تشخیص آلایندهها را هم دارد.
محققان امیدوار هستند این دستگاه که میتواند دادههای خود را به یک برنامه از طریق بلوتوث ارسال کند، راهی مقرونبهصرفه و راحت برای ثبت و تجزیه و تحلیل فوری نشانگرهای زیستی تنفسی مربوط به فرایندهای تنفسی و متابولیک ارائه دهد.
آنها میگویند که این ماسک هوشمند پتانسیل بهبود تلاشها برای تشخیص زودهنگام بیماریهایی مانند: بیماریهای ریوی و نظارت بر شرایط و حمایت از برنامههای درمانی مناسب را دارد.
پروفسور وی گائو، نویسنده ارشد این تحقیق گفت: «فناوری ما میتواند به عنوان یک پلتفرم کلی تجزیه و تحلیل نفس عمل کند. ما میتوانیم حسگرهای مختلفی را برای تشخیص یک بیماری خاص یا ترکیبی از سنسورها را در راستای تشخیص بیماریهای مختلف انتخاب کنیم.»
گائو توضیح داد: «به عنوان مثال، ماسکی که ما در این کار ارزیابی کردیم میتواند به طور همزمان بیماریهای کلیوی و التهاب مجاری تنفسی را در COPD [بیماری انسدادی مزمن ریه] و آسم بررسی کند.»
در مجله Science، تیم توسعهدهنده این ماسک هوشمند گزارش دادند که روشهای فعلی تجزیه و تحلیل نفس بازدم بیماران با چالشهایی در مورد متراکم کردن بخار، که اغلب به سطلهای یخ یا یخچال نیاز دارند، مواجه است، در حالی که تجزیه و تحلیل چنین نمونههایی در آزمایشگاه انجام میشود.
در مقابل، ماسک هوشمند جدید مجهز به دستگاهی به نام EBCare است، که امکان نظارت بر نشانگرهای زیستی در تنفس بیمار را فراهم میکند.
محققان بیان کردند که در طراحی ماسک هوشمند از یک رویکرد دو طرفه برای متراکم کردن نفس بهره گرفتند.
به این شکل که دستگاه EBCare نه تنها از مادهای ساخته شده است که به راحتی گرما را از دست میدهد، بلکه حاوی هیدروژلی است که با تبخیر طبیعی آب خنک میشود.
نفس متراکم به سمت یک حسگر داخلی هدایت میشود که میتواند وجود و سطوح اجزای مختلف در تنفس از جمله محتوای الکل، pH و سطوح آمونیوم و نیتریت را تشخیص دهد.
سپس نفس متراکم به سمت هیدروژل هدایت میشود و منبع آب مداومی برای فرایند تبخیر فراهم میکند.
محققان چندین آزمایش از این دستگاه را در میان داوطلبان سالم و افراد مبتلا به بیماریهایی مانند آسم و COPD گزارش کردند.
در میان نتایج، آنها دریافتند که این ماسک میتواند تغییرات غلظت الکل تنفسی و در نتیجه پویایی متابولیسم الکل را ردیابی و تغییرات سطح آمونیوم مرتبط با خوردن پروتئین را بررسی کند.
آنها اعلام کردند که بررسی تغییرات سطح آمونیوم مرتبط با خوردن پروتئین، جایگزینی غیرتهاجمی برای آزمایش خون برای مدیریت بیماریهای کلیوی و نظارت شخصی بر متابولیسم پروتئین ارائه کرد.
همچنین محققان دریافتند که غلظت نیتریت در تنفس در گروههای مبتلا به التهاب مجاری تنفسی، مانند افراد مبتلا به آسم، بیشتر است.
این ماسک هوشمند را میتوان در طول فعالیتهای روزانه فرد (در روز و شب) استفاده کرد.
گائو تأکید کرد: «این ماسک هوشمند در زمان واقعی و در خانه، نظارتی مستمر را بدون نیاز به بازدیدهای بالینی ارائه میدهد.»
وی با بیان اینکه ماسک هوشمند بسیار کمهزینه است، عنوان کرد: «قسمت الکترونیکی قابل استفاده مجدد دهها دلار هزینه خواهد داشت، در حالی که قسمت یکبار مصرف حدود 1 دلار برای هر دستگاه هزینه دارد.»
محققان میگویند که اگر چه این دستگاه یک قطعه مهندسی خوب است، اما برای نشان دادن اینکه میتوان از آن برای تشخیص و نظارت بر بیماریهای گوناگون استفاده کرد، کار بیشتری لازم دارد.
