Ученые создали маску с сенсорным покрытием, анализирующую дыхание и отслеживающую здоровье

В последние годы люди особенно часто стали носить медицинские маски, чтобы не распространять вирусы или защититься от них. Но ученые сделали шаг вперед и создали медицинскую маску для лица EBCare, которая не просто защищает, но и анализирует дыхание своего владельца, чтобы дать оценку состояния его здоровья. Исследование было опубликовано в журнале Science.

По словам ученых, когда пользователь выдыхает, его влажное дыхание охлаждается с помощью интегрированной системы, которая сочетает испарительное охлаждение (в форме гидрогеля) с радиационным охлаждением. В результате капли воды в его дыхании конденсируются в жидкую форму.

Затем эта жидкость втягивается в ряд микрофлюидных каналов посредством капиллярного действия, перенося ее вниз в резервуар. Датчики в резервуаре, каждый из которых настроен на обнаружение определенного химического вещества, анализируют жидкость. Сенсорные данные передаются по беспроводной связи в приложение на смартфоне пользователя, которое отображает результаты в режиме реального времени.

В тестах, проведенных на пациентах с астмой и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), маска EBCare точно определила уровни выдыхаемого нитрита — соединения, связанного с воспалением дыхательных путей. Она также успешно измерила уровни выдыхаемого аммония, которые соответствуют уровням мочевины в крови, — высокие уровни мочевины в кровотоке, в свою очередь, являются индикатором проблем с почками.

Кроме того, маска смогла точно измерить уровень алкоголя в крови по дыханию, что дает возможность использовать ее в качестве более дешевой альтернативы электронным алкотестерам. По словам ученых, устройство разработано так, чтобы стоимость материалов составляла всего около одного доллара, если его производить в коммерческих масштабах.

«Эти первые исследования — доказательство концепции. Мы хотим расширить эту технологию, включив в нее различные маркеры, связанные с различными состояниями здоровья. Это основа для создания маски, которая будет функционировать как универсальная платформа для общего мониторинга здоровья», — говорит Вэй Гао, один из команды ученых.

Недавно другое исследование выявило белок, который способен напрямую останавливать повреждения ДНК, а также обладает универсальностью, что теоретически позволяет интегрировать его в любой организм, делая перспективным кандидатом для создания вакцины против рака.