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美国最新科技:呼一口气,便可检测流感病毒!

2017-02-02 John IntelligentThings

导读


冬季流感高发。为了防止病毒流行和扩散,维护公共健康和安全,今天再给大家介绍一款美国科学家最新发明的新科技“手持式”呼吸检测仪,它可以用于检测流感病毒。



回顾


在介绍这款流感病毒检测的呼吸检测仪之前,我们先回顾一下之前介绍的两款通过呼吸检测疾病的设备,有兴趣的朋友可以参阅一下,对于通过呼气检测疾病先有一个初步认识。


在《以色列新科技:呼一口气,就能检验出癌症!》一文中,我就曾描述过以色列科学家研制的一种呼吸检测仪,可通过患者呼吸判断出17种不同的疾病。


另外,在《气体传感器:能通过呼出的气来检查疾病?》一文中,我也介绍过一款由韩国科学计算研究院(KAIST)开发的一种超级灵敏和高选择性的气体传感器,能够通过人类呼出的气体来诊断疾病。


简介


德州大学阿灵顿分校材料科学和工程系的教授 Perena Goum ,最近在《传感器》杂志上发表一篇文章,称她发明了一种可检测流感病毒的“手持式”呼吸检测仪。


这篇论文发表于2017年1月,深入地解释了这种该“一次呼吸”感知设备的原理,以及设计过程中的研究。这项研究由美国国家科学基金会智能连接健康项目赞助。


(图片来源于:德州大学阿灵顿分校)


Gouma 的设备和警察使用的呼气酒精测定仪相似,后者通常用于检查司机有无酒后驾驶。患者只需简单地向设备吹口气,其中的半导体传感器就会对于口气进行检测。


这些半导体传感器主要用于检测气体,价格很便宜,能够分离出流感病毒的生物标记物,指示出病人是否患有流感。该设备最终有望在药房使用,便于人们尽早诊断流感,利用药物进行早期治疗,达到预防流感扩散、保护个人和公共健康的目的。


原理


Gouma 和她的团队依赖于现有的医学文献,分析患有某种疾病的个体口气中已知的生物标记物数量,然后再去寻找这些生物标记物传感器的结合,以便于准确检测流感。例如,具有哮喘病的人呼吸中一氧化碳的浓度会增加,而糖尿病和新陈代谢过程的一种已知的生物标记物是丙酮。Gouma 发现,结合一氧化氮和氨传感器的呼吸监测仪,可用于监测流感病毒。


(图片来源于:德州大学阿灵顿分校)


(图片来源于:德州大学阿灵顿分校)


Gouma 说:


“我认为这项技术,目前正在彻底变革个性化的诊断,让人们可以主动的早期发现疾病,这项技术可以用于简便地监测其他疾病,例如埃博拉病毒病,只需要更换一下传感器即可。”


意义


对于这项研究的意义,我们先看看材料科学和工程系的主席 Stathis Meletis 说法:


“在我们应用纳米技术创造这个设备之前,唯一途径就是通过熟练的技术人员,使用实验室中十分昂贵、高科技的设备,检测个人呼吸中的生物标记物。现在,这项技术可以使得普通人能够快速和准确地检测疾病。”


这项研究不仅对于个人健康产生深远影响,而且对于公共健康也有着积极作用,其意义远远超出实验室。这种设备十分便携,易于操作,使得纳米科技深入人类生活,对于公共健康安全意义十分深远和长久。


除了Gouma的研究,UTA工程学院已经开始应用纳米技术对抗癌症,以及在其他应用中,增加能量效率和检测有害物质。


参考资料


【1】http://www.uta.edu/news/releases/2017/01/gouma-breath-analyzer-flu.php

【2】Pelagia-Irene Gouma, Lisheng Wang, Sanford Simon, Milutin Stanacevic. Novel Isoprene Sensor for a Flu Virus Breath Monitor. Sensors, 2017; 17 (1): 199 DOI:


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