可穿戴式傳感器可檢測人體汗液中的壓力激素皮質醇
EPFL的工程師與一家名為Xsensio的初創公司合作,開發了一種新型可穿戴式傳感芯片,可以測量人體汗液中一種名為皮質醇的壓力激素的濃度。這種可穿戴傳感器可以實現準連續監測,可以幫助醫生了解和治療與壓力相關的疾病,如倦怠和肥胖。
該傳感器有可能以可穿戴貼片的形式放置在患者的皮膚上,並允許近乎連續地監測皮質醇濃度,而皮質醇是佩戴者汗液中的主要壓力生物標誌物。
皮質醇是一種類固醇激素,由腎上腺從膽固醇中產生。該激素的分泌受垂體產生的腎上腺皮質激素(ACTH)控制。皮質醇具有基本的身體功能,如調節新陳代謝、血糖水平和血壓。這種激素對免疫系統和心血管功能也有影響。
當有事情發生,使身體處於壓力之下時,皮質醇可以跟隨衝動而分泌。雖然皮質醇具有有用的功能,但對於患有壓力相關疾病的人來說,如果身體製造過多或不足,晝夜節律就會被打亂,並可能損害健康,有可能導致肥胖、心血管疾病、抑鬱症或倦怠。研究人員開發的貼片有一個晶體管和一個由石墨烯製成的電極。
石墨烯獨特的特性使其具有高靈敏度和極低的檢測限。石墨烯在傳感器中使用適配體進行功能化,適配體是能夠與特定化合物結合的單鏈DNA或RNA的短片段。在可穿戴傳感器中,適配體貼片帶有負電荷。當它與皮質醇接觸時,就會捕捉到激素,導致鍊子折疊到自己身上,使電荷更接近電極表面。
該設備可以檢測到電荷,因此能夠測量佩戴者汗液中的皮質醇濃度。該傳感器是第一個開發的系統,可在整個晝夜週期內連續監測皮質醇濃度。