Diese Maske, genannt EBCare, geht weit über den Schutz vor Keimen hinaus. Dank eines einzigartigen Kühlsystems und integrierter Sensoren erfasst und analysiert sie die von uns ausgeatmete Luft. Durch die Untersuchung des Atemkondensats kann die Maske verschiedene Biomarker im Zusammenhang mit Atemwegs- und Stoffwechselerkrankungen erkennen.
Quelle: Caltech/Wei Gao und Wenzheng Heng
Das Team des California Institute of Technology hat dieses Gerät entwickelt, um der wachsenden Nachfrage nach tragbaren und kostengünstigen medizinischen Geräten gerecht zu werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden bietet diese Maske eine kontinuierliche Überwachung, vermeidet Krankenhausbesuche und verkürzt die Wartezeit auf Ergebnisse.
In ihrer in Science veröffentlichten Studie erklären die Forscher, dass die Maske ein Hydrogel verwendet, welches die ausgeatmete Luft natürlich abkühlt. Dieser Prozess vereinfacht die Kondensation des Atems und ermöglicht präzise Daten über verschiedene Verbindungen, wie zum Beispiel die Nitritwerte.
Wei Gao, der Hauptentwickler der Maske, betont, dass dieses Gerät die Behandlung chronischer Krankheiten revolutionieren könnte. Er verweist insbesondere auf das Beispiel Asthma, bei dem eine kontinuierliche Überwachung helfen könnte, die Behandlungen je nach den festgestellten Entzündungen anzupassen.
Klinische Tests an Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) und Asthma haben vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Die Maske konnte die Entzündungs-Biomarker präzise erkennen und den Gesundheitszustand der Patienten in Echtzeit überwachen.
Dieser Querschnitt zeigt die verschiedenen Schichten, darunter ein Hydrogel zur Abkühlung des Atems in Flüssigkeit, Mikrokanäle oder Kapillaren zum Transport der Flüssigkeit und ein Detektionsreservoir, in dem die Proben analysiert werden.
Quelle: Caltech/Wei Gao und Wenzheng Heng
Die Forscher zeigten außerdem, dass die Maske den Alkoholgehalt im Atem messen kann. Diese Funktion könnte zukünftig für Verkehrskontrollen oder andere Formen der Überwachung des Alkoholkonsums genutzt werden. Derzeit befindet sich die Innovation noch im Forschungsstadium, aber die Perspektiven sind vielversprechend. Neben ihrer Erkennungsfähigkeit könnte die Maske aufgrund ihrer niedrigen Produktionskosten zu einem erschwinglichen Werkzeug für alle werden und somit zur personalisierten Medizin beitragen.
Was ist das ausgeatmete Atemkondensat (EBC)?
Das ausgeatmete Atemkondensat (EBC) ist die Flüssigkeit, die durch die Kondensation der beim Atmen ausgeatmeten Luft entsteht. Dieses Kondensat enthält gelöste Gase, Aerosole und mikroskopisch kleine Tröpfchen, die potenzielle Indikatoren für den Gesundheitszustand einer Person darstellen.
Das EBC ist reich an biochemischen Verbindungen wie entzündlichen Substanzen, Krankheitserregern oder Stoffwechselprodukten. Wenn es gesammelt und analysiert wird, können Wissenschaftler Krankheiten erkennen oder medizinische Zustände überwachen – und das alles auf nicht-invasive Weise.