人類的汗液中含有各種有價值的生物標誌物，可用於跟踪人類健康的不同方面，如糖尿病患者的葡萄糖水平或運動時的代謝狀況，而一種新型的可穿戴傳感器有望使這項工作變得相當簡單。瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的科學家們剛剛開發出第一款旨在持續監測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現因自然激素週期被破壞而導致的壓力相關疾病的跡象。

這項新研究的重點是荷爾蒙皮質醇，它可以在應對壓力事件時飆升，但也會根據我們的晝夜節律在一天中自然分泌。皮質醇的水平在早上6點到8點之間達到峰值，並在一天中逐漸降低，在調節血糖、血壓和新陳代謝等方面發揮著重要作用。

“但在患有與壓力有關的疾病的人中，這種晝夜節律被完全拋開了，”領導研究小組的Adrian Ionescu,說。“而如果身體製造的皮質醇過多或不足，就會嚴重損害個人的健康，有可能導致肥胖、心血管疾病、抑鬱症或倦怠。”

早在2018年，斯坦福大學研究人員就曾開發出一款可穿戴的皮膚傳感器，可以通過人的汗液來測量人的皮質醇水平。這種貼片的設計是為了在受試者汗水流出時瞬間貼在受試者身上以收集樣本進行分析，而EPFL團隊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限，這是因為由石墨烯製成的電極可以結合併捕獲皮質醇，與晶體管一起測量佩戴者汗液中的皮質醇濃度。這是第一個開發的系統，可以在整個晝夜週期中連續跟踪皮質醇濃度，開啟了一些非常有用的可能性。

“這是我們設備的關鍵優勢和創新功能，”Ionescu說。“因為它可以被佩戴，科學家可以收集某些壓力相關疾病的定量、客觀數據。而且他們可以在人體汗液中皮質醇濃度的整個範圍內，以非侵入性、精確和即時的方式進行檢測。”

該貼片已經在實驗室中得到了檢驗，團隊現在正計劃在當地一家醫院對患有壓力相關疾病的患者進行測試，如庫欣綜合症、阿狄森氏病和肥胖症。此外，他們認為這項技術可以在診斷和治療壓力帶來的心理疾病方面發揮作用。

“目前，它們的評估只是基於患者的感知和心理狀態，而這些感知和狀態往往是主觀的，”Ionescu說。“因此，擁有一個可靠的、可穿戴的系統可以幫助醫生客觀地量化患者是否患有抑鬱症或倦怠症等，以及他們的治療是否有效。更重要的是，醫生會實時掌握這些信息。這將標誌著對這些疾病的理解向前邁出了一大步。”

該研究發表在《Communications Materials》雜誌上。