【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及一种用于快速诊断covid-19的装置，尤其涉及一种能够进行无线通信以向用户传输与医疗状况有关的信息的灵活的多功能装置。
技术介绍
1、严重急性呼吸综合征冠状病毒2(sars-cov-2)是一种最近被确定为导致2019年冠状病毒病(covid-19)爆发的病毒，越来越多的患者出现严重症状和死亡。当患者被感染时，无论是出现症状时还是没有症状或症状非常轻微时，该病毒都具有高度传染性。为了减少sars-cov-2的传播并保障公众健康，在不需要实验室设备的情况下，通过灵敏、可靠的测试尽早发现感染是至关重要的。
2、目前可用的冠状病毒诊断测试可分为抗原测试和基于聚合酶链式反应(pcr)的核酸测试。基于pcr的测试需要广泛的实验室基础设施，并且需要较长的时间才能获得结果。抗原测试能够更快地给出结果，提供了简单、经济、便携且易于使用的方法，特别是对于筛查而言。然而，抗原测试的缺点在于，在感染患者出现症状之前的早期阶段，准确性较低。
3、因此，本领域需要一种能够对有症状的患者和无症状的患者进行 sars-cov-2快速检测的装置。此外，结合附图和本公开的背景，通过随后的详细描述和所附权利要求，其他期望的特征和特性将变得显而易见。
技术实现思路
1、根据本公开的实施例，公开了一种用于分析呼吸样本和快速检测sars-cov-2的集成装置。该集成装置包括前端系统、后端系统和微流体通道。前端系统包括检测区域和控制区域。检测区域和控制区域具有相似的结构，其每一个均
2、根据本公开的另一实施例，微流体通道包括多个气体通道和一捕集室，所述捕集室保持预注入的磷酸盐缓冲盐水(pbs)以限定气-液界面。检测区域的石墨烯膜和叉指电极被放置在捕集室内并且浸入预注入的pbs中。呼吸样本通过气-液界面，以将选定的病毒捕获在预注入的pbs中。
3、根据本公开的另一实施例，预注入的pbs被注入分子链接剂和刺突结合抗体，其中，刺突结合抗体被布置为捕获sars-cov-2的刺突蛋白。当暴露于选定的病毒时，sars-cov-2通过分子链接剂链接到石墨烯膜，检测区域的石墨烯膜的表面电阻增加。
4、根据本公开的另一实施例，刺突结合抗体是用于识别delta变体的抗冠状病毒刺突中和抗体(40592-mm45)，或用于识别omicron变体的抗冠状病毒刺突中和抗体(40591-mm48)。
5、根据本公开的另一实施例，分子链接剂包括使用1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺(edc)和n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)的交联胶原蛋白聚合物。
6、根据本公开的另一实施例，edc/nhs的第一端与石墨烯膜相结合，并且edc/nhs的第二端与刺突结合抗体相结合。
7、根据本专利技术的又一实施例，多个气体通道包括布置在捕集室的外部和周围的气体出口和多个气体入口，其中，气体出口靠近气-液界面的气体侧定位，并且多个气体入口靠近气-液界面的液体侧定位。
8、根据本公开的另一实施例，叉指电极被石墨烯膜覆盖并且粘附到丙烯酸片。
9、根据本公开的另一实施例，后端系统包括用于检测呼吸样本的呼吸温度的热敏电阻或其他温度传感器，其中，呼吸温度被映射到用于估计前额温度的温度补偿曲线。
10、根据本公开的另一实施例，后端系统还被配置为监测控制区域的石墨烯膜的表面电阻的变化以确定呼吸速率。
11、根据本公开的另一实施例，后端系统包括用于利用便携式终端执行无线数据通信的近场通信(nfc)天线，其中，便携式终端通过在nfc天线中产生感应电流来向后端系统供应无线电力。
12、根据本公开的另一实施例，感应电流跨检测区域和控制区域的石墨烯膜耦合，以确定石墨烯膜的表面电阻。
13、根据本公开的另一实施例，后端系统包括模数转换器(adc)，adc被配置为接收代表石墨烯膜的表面电阻或石墨烯膜的表面电阻的差异的模拟信号，并基于模拟信号输出数字信号。
14、根据本公开的另一实施例，adc是14位sigma-delta adc，或者adc 被集成为集成装置的处理器的一部分。
15、根据本公开的另一实施例，集成装置包括处理器。后端系统包括用于检测呼吸样本的呼吸温度的热敏电阻或其他温度传感器。后端系统被配置为监测检测区域的石墨烯膜的表面电阻的变化以确定呼吸速率。处理器被配置为处理数字信号、呼吸温度和呼吸速率，并传输到外部控制器以呈现在用户界面中。
16、根据本公开的另一实施例，外部控制器被配置为处理数字信号、呼吸温度和呼吸速率；对用户进行综合医学评估；以及确定用户需要采取的行动。
17、根据本公开的另一实施例，综合医学评估被配置为帮助用户或医护人员了解用户的状况以及用户是否感染了covid 19，识别高烧、高热和呼吸困难，并确定是否需要立即就医。
18、根据本公开的另一实施例，集成装置嵌入并固定在面罩的下侧。
19、根据本公开的另一实施例，集成装置内置于呼吸分析仪或其他吹气装置中。呼吸分析仪包括入口，用于通过向入口呼气来对个体进行快速测试。
20、提供本
技术实现思路
是为了以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
并非旨在确定所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也并非旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。如以下实施例所示，公开了本专利技术的其他方面和优点。
【技术保护点】
1.一种用于分析呼吸样本的集成装置，包括：
2.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的集成装置，其特征在于，所述预注入的PBS被注入分子链接剂和刺突结合抗体，其中，所述刺突结合抗体被布置为捕获SARS-CoV-2的刺突蛋白，并且当暴露于所述选定的病毒时，SARS-CoV-2通过所述分子链接剂链接到所述石墨烯膜，所述检测区域的石墨烯膜的表面电阻增加。
4.根据权利要求3所述的集成装置，其特征在于，所述刺突结合抗体是用于识别Delta变体的抗冠状病毒刺突中和抗体40592-MM45，或用于识别Omicron变体的抗冠状病毒刺突中和抗体40591-MM48。
5.根据权利要求3所述的集成装置，其特征在于，所述分子链接剂包括使用1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的交联胶原蛋白聚合物。
6.根据权利要求5所述的集成装置，其特征在于，EDC/NHS的第一端与所述石墨烯膜相结合，并且所述EDC/NHS的第二端与所述刺突结合抗体相结合。
7.根据权
8.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述叉指电极被所述石墨烯膜覆盖并且粘附到丙烯酸片。
9.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述后端系统包括用于检测所述呼吸样本的呼吸温度的热敏电阻或其他温度传感器，其中，所述呼吸温度被映射到用于估计前额温度的温度补偿曲线。
10.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述后端系统还被配置为监测所述控制区域的石墨烯膜的表面电阻的变化以确定呼吸速率。
11.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述后端系统包括用于与便携式终端执行无线数据通信的近场通信(NFC)天线，其中，所述便携式终端通过在NFC天线中产生感应电流来向所述后端系统供应无线电力。
12.根据权利要求11所述的集成装置，其特征在于，所述感应电流跨所述检测区域和所述控制区域的石墨烯膜耦合，以确定所述石墨烯膜的表面电阻。
13.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述后端系统包括模数转换器(ADC)，ADC被配置为接收代表所述石墨烯膜的表面电阻或所述石墨烯膜的表面电阻的差异的模拟信号，并基于所述模拟信号输出数字信号。
14.根据权利要求13所述的集成装置，其特征在于，所述ADC是14位sigma-delta ADC，或者所述ADC被集成为所述集成装置的处理器的一部分。
15.根据权利要求13所述的集成装置，其特征在于，还包括处理器，其中：
16.根据权利要求15所述的集成装置，其特征在于，所述外部控制器被配置为：
17.根据权利要求16所述的集成装置，其特征在于，所述综合医学评估被配置为帮助用户或医护人员了解用户的状况以及用户是否感染了COVID 19，识别高烧、高热和呼吸困难，并确定是否需要立即就医。
18.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述集成装置嵌入并固定在面罩的下侧。
19.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述集成装置内置于呼吸分析仪或其他吹气装置中，其中，所述呼吸分析仪包括入口，用于通过向所述入口呼气来对个体进行快速测试。
...【技术特征摘要】
1.一种用于分析呼吸样本的集成装置，包括：
2.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的集成装置，其特征在于，所述预注入的pbs被注入分子链接剂和刺突结合抗体，其中，所述刺突结合抗体被布置为捕获sars-cov-2的刺突蛋白，并且当暴露于所述选定的病毒时，sars-cov-2通过所述分子链接剂链接到所述石墨烯膜，所述检测区域的石墨烯膜的表面电阻增加。
4.根据权利要求3所述的集成装置，其特征在于，所述刺突结合抗体是用于识别delta变体的抗冠状病毒刺突中和抗体40592-mm45，或用于识别omicron变体的抗冠状病毒刺突中和抗体40591-mm48。
5.根据权利要求3所述的集成装置，其特征在于，所述分子链接剂包括使用1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺(edc)和n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)的交联胶原蛋白聚合物。
6.根据权利要求5所述的集成装置，其特征在于，edc/nhs的第一端与所述石墨烯膜相结合，并且所述edc/nhs的第二端与所述刺突结合抗体相结合。
7.根据权利要求2所述的集成装置，其特征在于，所述多个气体通道包括布置在所述捕集室的外部和周围的气体出口和多个气体入口，其中，所述气体出口靠近所述气-液界面的气体侧定位，并且所述多个气体入口靠近所述气-液界面的液体侧定位。
8.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述叉指电极被所述石墨烯膜覆盖并且粘附到丙烯酸片。
9.根据权利要求1所述的集成装置，其特征在于，所述后端系统包括用于检测所述呼吸样本的呼吸温度的热敏电阻或其他温度传感器，其中，所述呼吸温度被映射到用于估计前额温度的温度补偿曲线。
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