新型可穿戴式傳感器可檢測人體汗液中的壓力激素皮質(zhì)醇
EPFL的工程師與一家名為Xsensio的初創(chuàng)公司合作,開發(fā)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(zhì)醇的壓力激素的濃度。這種可穿戴傳感器可以實現(xiàn)準連續(xù)監(jiān)測,可以幫助醫(yī)生了解和治療與壓力相關(guān)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,并允許近乎連續(xù)地監(jiān)測皮質(zhì)醇濃度,而皮質(zhì)醇是佩戴者汗液中的主要壓力生物標志物。 皮質(zhì)醇是一種類固醇激素,由腎上腺從膽固醇中產(chǎn)生。該激素的分泌受垂體產(chǎn)生的腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)控制。皮質(zhì)醇具有基本的身體功能,如調(diào)節(jié)新陳代謝、血糖水平和血壓。這種激素對免疫系統(tǒng)和心血管功能也有影響。 當有事情發(fā)生,使身體處于壓力之下時,皮質(zhì)醇可以跟隨沖動而分泌。雖然皮質(zhì)醇具有有用的功能,但對于患有壓力相關(guān)疾病的人來說,如果身體制造過多或不足,晝夜節(jié)律就會被打亂,并可能損害健康,有可能導致肥胖、心血管疾病、抑郁癥或倦怠。研究人員開發(fā)的貼片有一個晶體管和一個由石墨烯制成的電極。 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(jié)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(zhì)醇接觸時,就會捕捉到激素,導致鏈子折疊到自己身上,使電荷更接近電極表面。 該設(shè)備可以檢測到電荷,因此能夠測量佩戴者汗液中的皮質(zhì)醇濃度。該傳感器是第一個開發(fā)的系統(tǒng),可在整個晝夜周期內(nèi)連續(xù)監(jiān)測皮質(zhì)醇濃度。 |