Senzorický respirátor analyzuje dych a sleduje zdravotný stav
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 3. 9. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Mnohí ľudia stále pravidelne nosia respirátory, aby nešírili vírusy, ktoré majú, alebo aby zvládli dýchacie problémy. Nový experimentálny respirátor posúva veci o krok ďalej tým, že analyzuje dych svojho nositeľa a kontroluje jeho zdravotný stav.
Respirátor nazvaný ako EBCare (Exhaled Breath Condensate – kondenzát vydychovaného dychu), ktorý vytvoril profesor Wei Gao a jeho kolegovia z Kalifornského technologického inštitútu, je určený na monitorovanie respiračných ochorení, vrátane CHOCHP (chronická obštrukčná choroba pľúc), astmy a infekcií po ochorení COVID-19. Mohol by však mať aj ďalšie využitie.
Na rozdiel od niektorých iných „inteligentných respirátorov a tvárových masiek“ na monitorovanie zdravia nesleduje vlastnosti, ako je rýchlosť, teplota alebo vlhkosť dychu používateľa. Namiesto toho sa zameriava na identifikáciu výpovedných chemických látok vo výdychu a poskytuje údaje o hladinách týchto biomarkerov.
Pri výdychu nositeľa sa jeho vlhký dych ochladzuje prostredníctvom integrovaného systému, ktorý kombinuje odparovacie chladenie vo forme hydrogélu so sálavým chladením. Výsledkom je, že kvapôčky vody v dychu kondenzujú do tekutej formy.
Táto kvapalina sa potom nasáva do série mikrofluidných kanálikov pomocou kapilár, ktoré ju odvádzajú do zásobníka. Senzory v tomto zásobníku potom analyzujú kvapalinu, pričom každý z nich je nastavený na detekciu určitej chemickej látky. Senzorové údaje sa bezdrôtovo prenášajú do aplikácie v smartfóne používateľa, ktorá zobrazuje výsledky v reálnom čase.
Pri testoch vykonaných na pacientoch s astmou a CHOCHP respirátor EBCare presne zisťoval hladiny vydychovaného dusitanu, čo je zlúčenina spojená so zápalom dýchacích ciest. Úspešný bol aj pri meraní hladiny vydychovaného amoniaku, ktorý zodpovedá hladine močoviny v krvi. Vysoká hladina močoviny v krvnom obehu je zase indikátorom problémov s obličkami.
Respirátor bol dokonca schopný presne merať hladinu alkoholu v krvi prostredníctvom alkoholu v dychu. To naznačuje, že by sa mohol používať ako lacnejšia alternatíva k elektronickým dychovým analyzátorom. Gao uvádza, že zariadenie je navrhnuté tak, aby v prípade výroby v komerčnom meradle stálo len približne jeden dolár (v prepočte 90 centov) na materiál.
„Tieto prvé štúdie sú dôkazom funkčnosti koncepcie,“ hovorí Gao. „Chceme túto technológiu rozšíriť tak, aby zahŕňala rôzne markery súvisiace s rôznymi zdravotnými stavmi. Je to základ pre vytvorenie respirátora, ktorý funguje ako univerzálna platforma na všeobecné monitorovanie zdravia.“
Článok o výskume bol nedávno uverejnený v magazíne Science.
