ابتكر العلماء “قناعًا ذكيًا” يمكنه تحليل أنفاس مرتديه للكشف عن علامات الأمراض ومراقبة الصحة. يهدف هذا الجهاز إلى تقديم طريقة ميسورة التكلفة ومريحة لرصد المؤشرات الحيوية التنفسية والأيضية بشكل فوري.
يتميز القناع بقدرته على نقل البيانات إلى تطبيق عبر البلوتوث، مما يسمح بتتبع وتحليل المؤشرات الصحية بشكل مباشر. وفقًا للبروفيسور وي جاو، المؤلف الرئيسي للبحث من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، يمكن للقناع أن يعمل كمنصة عامة لتحليل التنفس. وأضاف جاو أن القناع يمكن تزويده بمستشعرات متنوعة لتشخيص حالات مختلفة، مثل أمراض الكلى والتهاب مجرى الهواء في مرض الانسداد الرئوي المزمن والربو.
أوضح العلماء في دراستهم التي نُشرت في مجلة Science أن الأساليب الحالية لتحليل أنفاس المرضى تواجه صعوبات في تكثيف البخار، وغالبًا ما تتطلب التبريد وتتم في المختبرات. بالمقابل، يستخدم القناع جهازًا يُسمى EBCare، الذي يتيح مراقبة المؤشرات الحيوية في أنفاس المريض من خلال تقنية تكثيف مزدوجة.
يتكون القناع من مادة ذات خصائص تبريد فعالة، بالإضافة إلى هلام مائي يتبخر طبيعيًا لتبريد الجهاز. يقوم القناع بتوجيه التنفس المكثف نحو مستشعر مدمج يمكنه اكتشاف محتويات التنفس مثل الكحول ودرجة الحموضة ومستويات الأمونيوم والنتريت. ثم يُوجه التنفس المكثف إلى الهيدروجيل، الذي يوفر مصدرًا مستمرًا للمياه لعملية التبخر.
أجرت الفرق العلمية اختبارات على القناع بين متطوعين أصحاء وأشخاص يعانون من حالات مثل الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن. وأظهرت النتائج أن القناع يمكنه تتبع التغيرات في مستويات الكحول في التنفس، مما يتيح مراقبة ديناميات التمثيل الغذائي للكحول، وكذلك مراقبة مستويات الأمونيوم المرتبطة بتناول البروتين.
كما وجدوا أن تركيز النتريت في التنفس كان أعلى لدى الأفراد الذين يعانون من التهاب مجرى الهواء، مثل المصابين بالربو.
وأشار البروفيسور جاو إلى أن القناع يمكن ارتداؤه خلال الأنشطة اليومية، سواء في النهار أو الليل، مما يوفر مراقبة صحية مستمرة وفورية في المنزل دون الحاجة إلى زيارات طبية. وأكد أن الجهاز منخفض التكلفة، حيث يبلغ ثمن الجزء الإلكتروني القابل لإعادة الاستخدام عشرات الدولارات، بينما يكلف الجزء القابل للتخلص منه حوالي دولار واحد لكل جهاز.