人類的汗液中含有各種有價(jià)值的生物標(biāo)志物，可用于跟蹤人類健康的不同方面，如糖尿病患者的葡萄糖水平或運(yùn)動(dòng)時(shí)的代謝狀況，而一種新型的可穿戴傳感器有望使這項(xiàng)工作變得相當(dāng)簡(jiǎn)單。瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的科學(xué)家們剛剛開發(fā)出第一款旨在持續(xù)監(jiān)測(cè)一天中的壓力水平的傳感器，他們希望這將使人們更容易發(fā)現(xiàn)因自然激素周期被破壞而導(dǎo)致的壓力相關(guān)疾病的跡象。

這項(xiàng)新研究的重點(diǎn)是荷爾蒙皮質(zhì)醇，它可以在應(yīng)對(duì)壓力事件時(shí)飆升，但也會(huì)根據(jù)我們的晝夜節(jié)律在一天中自然分泌。皮質(zhì)醇的水平在早上6點(diǎn)到8點(diǎn)之間達(dá)到峰值，并在一天中逐漸降低，在調(diào)節(jié)血糖、血壓和新陳代謝等方面發(fā)揮著重要作用。

“但在患有與壓力有關(guān)的疾病的人中，這種晝夜節(jié)律被完全拋開了，”領(lǐng)導(dǎo)研究小組的Adrian Ionescu,說。“而如果身體制造的皮質(zhì)醇過多或不足，就會(huì)嚴(yán)重?fù)p害個(gè)人的健康，有可能導(dǎo)致肥胖、心血管疾病、抑郁癥或倦怠。”

早在2018年，斯坦福大學(xué)研究人員就曾開發(fā)出一款可穿戴的皮膚傳感器，可以通過人的汗液來測(cè)量人的皮質(zhì)醇水平。這種貼片的設(shè)計(jì)是為了在受試者汗水流出時(shí)瞬間貼在受試者身上以收集樣本進(jìn)行分析，而EPFL團(tuán)隊(duì)則尋求一種可以全天候佩戴的解決方案。

突破的核心是貼片的高靈敏度和極低的檢測(cè)限，這是因?yàn)橛墒┲瞥傻碾姌O可以結(jié)合并捕獲皮質(zhì)醇，與晶體管一起測(cè)量佩戴者汗液中的皮質(zhì)醇濃度。這是第一個(gè)開發(fā)的系統(tǒng)，可以在整個(gè)晝夜周期中連續(xù)跟蹤皮質(zhì)醇濃度，開啟了一些非常有用的可能性。

“這是我們?cè)O(shè)備的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新功能，”Ionescu說。“因?yàn)樗梢员慌宕鳎茖W(xué)家可以收集某些壓力相關(guān)疾病的定量、客觀數(shù)據(jù)。而且他們可以在人體汗液中皮質(zhì)醇濃度的整個(gè)范圍內(nèi)，以非侵入性、精確和即時(shí)的方式進(jìn)行檢測(cè)。”

該貼片已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中得到了檢驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正計(jì)劃在當(dāng)?shù)匾患裔t(yī)院對(duì)患有壓力相關(guān)疾病的患者進(jìn)行測(cè)試，如庫(kù)欣綜合癥、阿狄森氏病和肥胖癥。此外，他們認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)可以在診斷和治療壓力帶來的心理疾病方面發(fā)揮作用。

“目前，它們的評(píng)估只是基于患者的感知和心理狀態(tài)，而這些感知和狀態(tài)往往是主觀的，”Ionescu說。“因此，擁有一個(gè)可靠的、可穿戴的系統(tǒng)可以幫助醫(yī)生客觀地量化患者是否患有抑郁癥或倦怠癥等，以及他們的治療是否有效。更重要的是，醫(yī)生會(huì)實(shí)時(shí)掌握這些信息。這將標(biāo)志著對(duì)這些疾病的理解向前邁出了一大步。”

該研究發(fā)表在《Communications Materials》期刊上。

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