Science：加州理工学院华人团队研发智能口罩，实时监测多种疾病

随着科技的不断进步，个人健康监测设备正变得越来越多样化和便捷。在这一趋势下，加州理工学院的高伟教授团队在《Science》杂志上发表了一项突破性研究，介绍了一种新型智能口罩——EBCare，它能够实时监测佩戴者的呼吸健康状况，为医疗监测领域带来了新的革新。

研究背景

在COVID-19大流行期间，口罩成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。高伟教授团队利用这一现象，开发了一种能够实时监测呼吸状况的智能口罩。这种口罩不仅能监测呼吸系统疾病，还能检测酒精含量和肾脏损伤等健康指标。

智能口罩的特点

EBCare智能口罩通过呼出气冷凝液（EBC）的分析，能够实时监测一系列医疗状况。与传统的需要采集样本并使用专业仪器检测的方法相比，EBCare提供了一种无创、便捷且成本低廉的健康监测方式。它利用机械软微流体系统，结合自动化微流体、高选择性电化学生物传感器和无线读取电路，实现了对EBC生物标志物的实时原位监测。

工作原理

EBCare的工作原理包括将呼出的气体冷却并浓缩成液体，然后通过自动化微流体模块将液体输送到传感器进行分析。分析结果通过无线传输到用户的智能设备上。这种设计不仅提高了监测的便捷性，还降低了成本，使得大规模应用成为可能。

研究测试

研究团队对EBCare进行了一系列的测试，包括对哮喘或慢性阻塞性肺病患者的监测。测试结果显示，EBCare能够准确地检测到呼吸道炎症的生物标志物，并指示患者的气道炎症状况。此外，EBCare还能检测血液酒精含量和肾脏疾病患者的EBC中铵的水平，显示出其在多种健康监测场景中的应用潜力。

这项研究的发表，标志着智能口罩技术在健康监测领域的重大突破。未来，EBCare有望成为呼吸和代谢疾病管理以及精准医学的新工具，为个人健康管理提供更加精准和便捷的解决方案。