呼吸系统检测病毒用口罩技术方案

本申请提供了一种呼吸系统检测病毒用口罩，包括口罩本体，该口罩内侧具有传感器贴片，该传感器贴片具有电路区域与传感区域；所述传感区域由多层构成，依次为过滤层、传感界面、与口罩内侧接触的黏贴层；所述传感界面具有突出的结构，用于捕获呼吸气体中目标生物标志物的特异性吸附位点；所述电路区域中的电路用于检测传感界面对电信号的影响，并将该电信号输出。由上，由于传感界面具有突出的结构，更利于捕获目标生物标志物，因此更为灵敏可以更快速的检测出结果。

【技术实现步骤摘要】
呼吸系统检测病毒用口罩
本申请涉及口罩
，特别是指一种呼吸系统检测病毒用口罩。
技术介绍
近年来，与呼吸道系统相关的病毒流传与蔓延开的情况很不乐观，有增加的趋势。这些病毒中，如常见的流感性感冒病毒，又如SARS病毒，以及新型冠状病毒(COVID-19)，可以通过空气中的飞沫进行传播。目前，对于呼吸道系统的病毒，例如新型冠状病毒，一般采用咽拭子的方式采集，再进行核酸的检测。采集咽拭子样本取样比较麻烦，会消耗大量的医疗资源，例如，需要很高等级的防护措施，并且由于每天多人的咽拭子采集，也会造成医护人员很大的感染风险。另一方面，而对于去医院排队检测的疑似患者之间，由于人员的聚集，也可能出现交叉感染的风险，并且采集咽拭子样本也即为不舒服。如何能够在更方便安全的情况下进行呼吸道病毒的检测，甚至疑似患者可以方便的自行检测，是目前要解决的技术问题，例如中国专利申请号为CN202010157459.8的专利申请公开了一种可检测新型冠状病毒肺炎病原体的口罩与使用方法，通过检测过程与口罩相结合，替代采集咽拭子以解决上述问题。但是，通过口罩的技术方案，由于采集方式更改为通过呼吸作用进行采集，但由于呼吸的气体中病毒含量的很低，无法很快的检测出结果，甚至需要更长的时间，如上述中国专利申请号为CN202010157459.8中提到了需要佩戴30分钟左右才能获得结果。如何能够使得口罩上的生物传感器有足够的灵敏，以更快速的检测出结果，是本申请所要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种呼吸系统检测病毒用口罩，以能更快速的进行呼吸道系统病毒的检测。本申请提供了一种呼吸系统检测病毒用口罩，包括口罩本体，该口罩内侧具有传感器贴片，该传感器贴片具有电路区域与传感区域；所述传感区域由多层构成，依次为过滤层、传感界面、与口罩内侧接触的黏贴层；所述传感界面具有突出结构，用于捕获呼吸气体中目标生物标志物的特异性吸附位点；所述电路区域中的电路用于检测传感界面对电信号的影响，并将该电信号输出。由上，由于传感界面具有突出的结构，该设置更利于捕获目标生物标志物，因此更为灵敏，从而可以更快速的检测出结果。其中，所述传感界面包括纳米薄膜，该纳米薄膜表面具有若干伸出表面的纳米刺，该纳米刺的顶端为目标生物标志物的特异性吸附位点。由上，采用具有纳米刺结构的纳米薄膜，更利于捕获目标生物标志物，因此更为灵敏，从而可以更快速的检测出结果。其中，所述传感界面包括纳米线阵列，纳米线上具有若干伸出线表面的纳米刺，该纳米刺的顶端为目标生物标志物的特异性吸附位点。由上，采用具有纳米刺结构的纳米线阵列，更利于捕获目标生物标志物，因此更为灵敏，从而可以更快速的检测出结果。其中，所述纳米线阵列中的相邻的纳米线之间的间距匹配所要捕获的目标生物标志物。由上，纳米线之间的间距的要求，从尺寸上也起到了筛选病毒的功能，因而能更准确的捕获目标生物标志物，因此更为灵敏，从而可以更快速的检测出结果。其中，所述目标生物标志物为新型冠状病毒时，所述相邻的纳米线之间的间距是50至80纳米。由上，该间距适用于对新型冠状病毒的筛选。其中，所述纳米线阵列为三维的纳米线阵列。由上，三维阵列更加有利于捕获目标生物标志物，因此更为灵敏，从而可以更快速的检测出结果。其中，所述电路区域的电路包括依次耦合的检测单元、电信号输出单元和无线传输单元，以及为电路区域各单元供电的供电单元；所述检测单元用于对传感界面加载电信号并检测传感界面影响的电信号的变化；所述电信号输出单元用于输出检测的所述电信号；所述无线传输单元用于将电信号输出单元输出的信号发送出去。由上，可以根据需要配置电路，输出阻抗信号、电压、电流、电感、电容、高频、低频等各种形式的某种电信号。其中，所述供电单元为自供电方式，包括贴片电池。由上，该方式更适用于疑似患者等用户自行购买和自行检测，用户可通过其手机、平板电脑等终端接收口罩上的传感器贴片的信号，并通过相应的APP进行结果的显示，甚至通过该APP及互联网将检测结果的向对应医院或指定结果收集方(如疾病控制中心)的发送。其中，所述供电单元为非自供电方式，具有感应线圈。由上，该情况更适用于医院对疑似患者发放被动供电的口罩，由医生手持读取装置进行信号采集的情况，这种方式下口罩部分的成本由于无贴片电池会更低。其中，所述传感器贴片的传感区域部分还具有支撑部件，使传感器贴片以具有间隙的方式与口罩内侧接触设置；所述传感界面与所述黏贴层之间还具有过滤层；所述传感界面两面均具有用于捕获呼吸气体中目标生物标志物的特异性吸附位点。由上，由于传感界面相当于两面都具有捕获功能，更有利于对生物标志物的捕获。附图说明图1为一实施例中口罩与智能手机通信的示意图；图2为一实施例中传感器贴片的区域设置的示意图；图3A为一实施例中具有纳米草结构的纳米薄膜传感器的示意图；图3B为另一实施例中具有纳米草结构的纳米薄膜传感器的示意图；图4为一实施例中具有纳米刺的纳米线传感器的示意图；图5为一实施例中具有支撑部的传感器贴片的示意图。具体实施方式在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三等”或模块A、模块B、模块C等，仅用于区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。在以下的描述中，所涉及的表示步骤的标号，如S100、S200……等，并不表示一定会按此步骤执行，在允许的情况下可以互换前后步骤的顺序，或同时执行。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。通常，呼出气中含有医用诊断用的一些标志物，如新冠病毒，但往往含量很低，这给准确、便携式诊断呼出气相关疾病造成一定困难。本申请通过口罩中设置传感器贴片的方式，由口罩实现标志物的富集，并通过本申请后述的传感器贴片的结构，实现较高灵敏度的检测。如图1示出了本申请的呼吸系统检测病毒用口罩的整体示意图，包括口罩本体10，可以贴附于口罩本体内侧(面向口罩佩戴者口鼻侧)的传感器贴片20。该传感器贴片20采集呼吸气中所含的生物标志物，并将结果上传上位机。其中如图1示出的实施例中上位机是与传感器贴片蓝牙信号连接的智能手机。其中上位机也可以是其他设备，将在后面的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种呼吸系统检测病毒用口罩，包括口罩本体，其特征在于，该口罩内侧具有传感器贴片，该传感器贴片具有电路区域与传感区域；/n所述传感区域由多层构成，依次为过滤层、传感界面、与口罩内侧接触的黏贴层；/n所述传感界面具有突出结构，用于捕获呼吸气体中目标生物标志物的特异性吸附位点；/n所述电路区域中的电路用于检测传感界面对电信号的影响，并将该电信号输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种呼吸系统检测病毒用口罩，包括口罩本体，其特征在于，该口罩内侧具有传感器贴片，该传感器贴片具有电路区域与传感区域；
所述传感区域由多层构成，依次为过滤层、传感界面、与口罩内侧接触的黏贴层；
所述传感界面具有突出结构，用于捕获呼吸气体中目标生物标志物的特异性吸附位点；
所述电路区域中的电路用于检测传感界面对电信号的影响，并将该电信号输出。


2.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述传感界面包括纳米薄膜，该纳米薄膜表面具有若干伸出表面的纳米刺，该纳米刺的顶端为目标生物标志物的特异性吸附位点。


3.根据权利要求1所述的口罩，其特征在于，所述传感界面包括纳米线阵列，纳米线上具有若干伸出线表面的纳米刺，该纳米刺的顶端为目标生物标志物的特异性吸附位点。


4.根据权利要求3所述的口罩，其特征在于，所述纳米线阵列中的相邻的纳米线之间的间距匹配所要捕获的目标生物标志物。


5.根据权利要求4所述的口罩，其特征在于，所述目标生物标志物为新型冠状病毒时，所述相邻的纳米线之间的间距是50...

【专利技术属性】
技术研发人员：段学欣，薛茜男，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12