科学家们最近研发出一种“智能口罩”，能够分析佩戴者的呼吸并识别潜在的疾病迹象。
研究团队希望，这种设备能够通过蓝牙将数据传输到应用程序，从而提供一种经济且便捷的方式来捕捉和即时分析与呼吸及代谢相关的生物标志物。
他们表示，这项技术有望改善早期诊断肺部疾病等健康问题的能力，并能够监测病情及支持个性化治疗方案的制定。
“我们的技术可以作为一个通用的呼吸分析平台。我们可以根据特定的健康状况选择不同的传感器，或为多种状况选择传感器的组合，”该研究的高级作者、加州理工学院的高伟教授表示。
“例如，我们在这项研究中评估的口罩能够同时监测肾脏健康以及慢性阻塞性肺疾病和哮喘的气道炎症。”
在《科学》杂志上，研究小组指出，目前分析病人呼出气体的方法面临冷凝蒸汽的挑战，通常需要使用冰桶或冷藏设备，而这些样本的分析通常是在实验室中进行的。
相比之下，他们的口罩配备了名为EBCare的设备，能够监测病人呼吸中的生物标志物。
研究人员表示，他们采用了一种双管齐下的方法来压缩呼吸：EBCare设备不仅由一种易散热的材料制成，还含有水凝胶，通过水的自然蒸发来实现冷却。
浓缩后的呼气直接指向一个内置传感器，该传感器能够检测呼气中多种成分的存在和浓度，包括酒精含量、pH值以及铵和亚硝酸盐的水平。随后，冷凝的呼吸被引导到水凝胶中，为蒸发过程提供持续的水源。
研究人员报告了该设备在健康志愿者以及患有哮喘和慢性阻塞性肺病等疾病的志愿者中进行的多项测试。
在研究结果中，他们发现这种口罩能够追踪呼吸中酒精浓度的变化，从而监测酒精代谢的动态，同时也能监测与蛋白质摄入相关的铵含量变化。
他们指出，后者为肾脏疾病管理和个性化蛋白质代谢监测提供了一种非侵入性的替代血液检查方法。此外，他们还发现，呼吸道炎症患者（如哮喘患者）呼吸中的亚硝酸盐浓度较高。
“这种口罩可以在日常活动中佩戴，无论是白天还是晚上。它提供了连续、实时的个性化健康监测，无需前往临床就诊。”
该设备的成本也相对较低，他表示：“可重复使用的电子部件成本仅需数十美元，而处理部件的成本约为每个设备1美元。”
诺丁汉大学的伊恩·霍尔教授没有参与这项研究，他表示该设备是一项出色的工程，但仍需进一步验证其在疾病诊断和监测中的有效性。
霍尔补充道，这种设备在研究中可能会非常有用。他说：“通常在评估一种新药时，研究者希望在早期阶段就能获得药物是否有效的迹象，而我们使用的许多终点指标需要较长时间才能开发。”
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