智能生物电子面罩用于非侵入性检测呼吸道感染
Mi Shi1, Lirong Wang2, Ru Feng1
1Shanxi Bethune Hospital, Shanxi Academy of Medical Sciences, Third Hospital of Shanxi Medical University, Tongji Shanxi Hospital, Taiyuan, 030032, China.
Biosensors & bioelectronics
|December 2, 2025
概括
一个智能生物电子面罩可以快速,非侵入性地检测像SARS-CoV-2这样的呼吸道病原体. 这种可穿戴的诊断工具在30分钟内提供准确的结果,增强了护理点的测试能力.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 传染病诊断 传染病诊断 传染病诊断
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 全球上升的呼吸道感染负担需要先进的诊断解决方案.
- 当前的诊断方法往往缺乏速度,准确性或非侵入性能力.
- 护理点 (POC) 诊断对于及时进行公共卫生干预至关重要.
研究的目的:
- 开发一种智能生物电子面罩,用于非侵入性检测呼吸道病原体.
- 将气溶收集,核酸放大和电化学生物传感集成到可穿戴设备中.
- 为了在护理点实现快速,灵敏和准确的SARS-CoV-2检测.
主要方法:
- 嵌入一个灵活的微流体芯片与多孔聚碳酸膜用于气溶采样.
- 整合了与复合酶聚合酶放大 (RPA) 合的电化学生物传感器,用于病毒检测.
- 开发一个可穿戴平台,使从样本采集到实时检测在30分钟内实现无工作流.
主要成果:
- 智能面罩实现了SARS-CoV-2的低至0.19副本/μL的检测极限.
- 与RT-qPCR相比,验证显示了高精度 (96.7%),灵敏度 (95.0%) 和特异性 (100%).
- 该设备将多个诊断步骤集成到一个单一的,舒适的,可穿戴单元中.
结论:
- 智能生物电子面罩是用于非侵入性,可穿戴分子诊断的可行平台.
- 这项技术为在高风险和资源有限的环境中检测病原体提供了及时和实用的解决方案.
- 开发的面罩增强了POC在传染病监测和管理方面的能力.
