传感器检测到汗液中的疲劳迹象

我们都会在某个时刻感到压力，无论是在我们的个人生活或职业生活中，还是在应对特殊情况时，比如新型冠状病毒肺炎流行病但到目前为止，还没有办法以客观的方式量化压力水平。

这可能很快就会改变，这要归功于一个小计划可穿戴传感器由EPFL的纳米电子设备实验室(Nanolab)的工程师开发Xsensio．该设备有可能直接放置在患者的皮肤上，并在未来准连续地测量皮质醇的浓度，皮质醇是主要的压力生物标志物，在病人的汗水中。

皮质醇：一把双刃剑

皮质醇是一种类固醇激素，由肾上腺从胆固醇中提取。其分泌由垂体产生的促肾上腺皮质激素（ACTH）控制。皮质醇在我们的身体中执行基本功能，如调节新陈代谢、血糖水平和血压；它还影响免疫系统和心血管功能。

当我们处于有压力的情况下，无论是危及生命的还是平凡的，皮质醇是占主导地位的荷尔蒙。它指示我们的身体将所需的能量导向我们的大脑、肌肉和心脏。“皮质醇可以在冲动下分泌——你感觉很好，突然发生了一些事情让你处于压力之下，你的身体开始产生更多的激素，”纳米实验室的负责人阿德里安·约涅斯库说。

虽然皮质醇帮助我们的身体应对压力，但它实际上是一把双刃剑。它通常在一天中根据昼夜节律分泌，在早上6点到8点之间达到顶峰，然后在下午和晚上逐渐减少。“但是对于那些患有与压力有关的疾病的人来说，昼夜节律完全被打乱了，”Ionescu说。“如果身体分泌过多或不足的皮质醇，就会严重损害个人健康，可能导致肥胖、心血管疾病、抑郁或倦怠。”

捕捉荷尔蒙来测量它

血液测试可用于对患者皮质醇水平进行快照测量。然而，唾液、尿液和汗液中也可检测到可的松含量。Ionescu在纳米实验室的团队决定将重点放在汗液作为检测液体，并开发了一种带有微型传感器的可穿戴智能贴片。

对一天中有规律和无规律的昼夜节律水平的定性描述。

来源:nonalab,欧洲

该贴片包含一个晶体管和一个由石墨烯制成的电极，由于其独特的特性，该电极具有高灵敏度和极低的检测限。石墨烯通过适体功能化，适体是单链DNA或RNA的短片段，可与特定化合物结合。EPFL贴片中的适配子带有负电荷；当它与皮质醇接触时，它会立即捕捉到激素，使线自身折叠，使电荷更接近电极表面。然后，该设备检测电荷，从而能够测量佩戴者汗液中的皮质醇浓度。

到目前为止，还没有其他系统被开发出来用于在整个昼夜节律周期中持续监测皮质醇浓度。Ionescu说：“这是我们的设备的关键优势和创新功能。因为它可以佩戴，科学家可以收集某些压力相关疾病的定量、客观数据。他们可以在人体汗液中的整个皮质醇浓度范围内以无创、精确和瞬时的方式收集这些数据。”。

工程改善医疗保健

工程师们在Xsensio专有的Lab-on-Skin平台上测试了他们的设备;下一步将是把它放在医疗工作者的手中。Xsensio的首席执行官Esmeralda Megally说:“EPFL和Xsensio的联合研发团队在检测皮质醇激素方面达到了一个重要的研发里程碑。我们期待在医院环境中测试这种新的传感器，并对我们的身体如何工作产生新的认识。”

该团队与内分泌学主任奈利·皮特鲁德教授建立了一个桥梁项目，糖尿病以及洛桑大学医院(CHUV)的新陈代谢系统，让她的工作人员在人类患者身上试验这种持续的皮质醇监测系统。这些试验将包括健康的个体以及患有库欣综合症(身体产生过多的皮质醇)、艾迪森病(身体产生不足的皮质醇)和压力相关的肥胖的人。工程师们相信传感器可以对皮质醇分泌的生理和病理节律的研究做出重大贡献。

那么，压力过大导致的心理疾病呢？Ionescu说：“目前，他们的评估仅基于患者的感知和心理状态，而这些通常是主观的。”。“因此，拥有一个可靠的、可穿戴的传感器可以帮助医生客观地量化患者是否患有抑郁症或倦怠，以及他们的治疗是否有效。此外，医生将实时获得这些信息。这将标志着在了解这些疾病方面迈出了重要的一步。”

谁知道呢，也许有一天这项技术会被应用到智能手镯中。Megally说：“下一阶段的重点是产品开发，将这项激动人心的发明转化为我们皮肤感应平台实验室的关键部分，并将压力监测应用于下一代可穿戴设备。”。

这项研究发表在通讯材料．