一枚穿戴式芯片,通過人體呼出的氣體,可以診斷流感病毒感染。近日,北京航空航天大學生物與醫學工程學院科研團隊研發了一種新型技術結構,可快速捕獲病毒,通過機器學習還能對感染后癥狀嚴重性進行評估。目前,該技術正在進行成果轉化,未來將在醫療防疫等日常生活場景中應用。
當前,流感病毒檢測主要通過血液、鼻咽拭子采樣等方式。“大部分患者已經出現了咽痛、流涕、發熱等癥狀,才去檢測,這時病毒往往已經潛藏了一段時間。”北航教授常凌乾介紹,團隊一直在尋找一種更便捷自主、能提早發現感染的檢測方式,“我們開發了一種具有氣液界面的氣溶膠微流道結構,可以在氣液界面處捕獲病毒。”簡單來講,就是通過人體的呼吸活動,檢測健康狀態。
他展示了一段實驗視頻:研發團隊將攜帶該技術結構的芯片固定在口罩內。一名未出現癥狀的流感患者佩戴該口罩進行日常工作,口罩內側的芯片即可顯示,流感病毒檢測為陽性。“類似的大量實驗結果顯示,技術準確率達到標準。”常凌乾說,通過吹氣檢測,芯片在4分鐘內準確率可達100%;通過呼吸檢測,芯片在25分鐘內準確率達100%。
此外,研發團隊還將免疫生物傳感器、呼吸頻率傳感器、溫度傳感器等集成在芯片中,借助機器學習技術,對癥狀嚴重性做出診斷。“它不僅能告訴用戶是否感染了病毒,還能結合呼吸的頻率、溫度等信息,判斷癥狀的嚴重程度。”常凌乾說。
目前,該技術結構芯片已經投入生產,未來還將實現對新冠病毒等多種呼吸道感染的檢測。常凌乾說,芯片將以口罩等便攜的形式上市,大規模量產后單片價格在10元左右,可重復使用。
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