斯坦福大學(Stanford)Alberto Salleo實驗室開發(fā)的智能貼片,只要吸收一點汗水就能顯示佩戴者當下的皮質(zhì)醇水平。皮質(zhì)醇又稱為壓力激素,參與許多重要的生理功能,可用于發(fā)現(xiàn)各種疾病及評估運動表現(xiàn),也能判斷佩戴者的情緒壓力。據(jù)Stanford News報導,一天中人體中的皮質(zhì)醇含量會自然上升、下降,出現(xiàn)壓力時則會達到峰值。但目前用于測量皮質(zhì)醇水平的方法需要等幾天才能獲得實驗室的結(jié)果。知道測試結(jié)果時,可能已與當前的皮質(zhì)醇水平不同。
該大學材料科學家Alberto Salleo領(lǐng)導的小組已開發(fā)一種彈性貼片,直接貼在皮膚上吸汗就能評估穿戴者的皮質(zhì)醇含量。這種穿戴傳感器的論文已發(fā)表在《Science Advances》期刊上。
該論文的第一作者Onur Parlak表示,他們對汗液感應(yīng)特別感興趣,因為汗液適用于各種生理條件下對生理標記的非侵入式和連續(xù)監(jiān)測,為早期發(fā)現(xiàn)各種疾病和評估運動表現(xiàn)提供了新方法。
測量皮質(zhì)醇的臨床測試可提供研究對象的客觀情緒或身體壓力測量,并可協(xié)助醫(yī)生判斷患者的腎上腺或腦下垂體是否正常工作。未來穿戴者也能在家里自行監(jiān)控皮質(zhì)醇水平。像這樣的快速測試也能揭示年輕人及兒童是否承受太大壓力。
Parlak與Salleo材料科學與工程副教授合作,找出用生物傳感器測量皮質(zhì)醇的特殊挑戰(zhàn),因為這些傳感器能檢測到分子的正電荷或負電荷,而皮質(zhì)醇沒有電荷。為克服此挑戰(zhàn),Parlak在僅與皮質(zhì)醇結(jié)合的膜上建構(gòu)了彈性矩形傳感器,將它黏在皮膚上,通過貼片底部的孔被動地吸汗。
傳感器里有汗水池,頂部是皮質(zhì)醇敏感膜。除非被皮質(zhì)醇阻斷,汗液中存在的鈉離子或鉀離子等離子會通過膜。傳感器就能到這些帶電離子。而且防水層可保護貼片免受污染。
Parlak表示,該裝置已在實驗室臨床試驗達到黃金標準,并已在現(xiàn)實世界進行測試。他招募了兩名志愿者,讓他們戴著貼片跑了20分鐘。而在實驗室和現(xiàn)實世界的測試中,結(jié)果與都接近黃金標準。
研究人員正在設(shè)法讓該貼片更可靠、準確,且能重復使用。目前只要沒有汗水飽和,原型貼片似乎可多次使用。未來該團隊想嘗試在唾液上使用皮質(zhì)醇傳感器,讓患者不必出汗就能測量皮質(zhì)醇。
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原文標題:美大學研發(fā)能實時測量皮質(zhì)醇的智能貼片
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