洛桑联邦理工学院 皮质醇(氢化可的松)分子的球棒模型
信用:公共领域 EPFL的工程师与初创公司Xsensio合作，开发了一种可穿戴系统，可以持续测量人体汗液中皮质醇(压力荷尔蒙)的浓度
他们的设备最终可以帮助医生更好地理解和治疗与压力相关的疾病，如倦怠和肥胖
无论是在我们的个人生活还是职业生活中，还是在应对像新冠肺炎大流行这样的特殊情况时，我们都会在某个时候感到压力
但是到目前为止，还没有办法客观地量化压力水平
多亏了EPFL纳米电子设备实验室(Nanolab)和Xsensio的工程师开发的小型可穿戴传感器，这种情况可能很快会改变
该装置可以直接放在病人的皮肤上，并可以连续测量病人汗液中皮质醇的浓度，皮质醇是主要的压力生物标记
皮质醇:一把双刃剑 皮质醇是一种类固醇激素，由我们的肾上腺从胆固醇中产生
它的分泌由促肾上腺皮质激素控制，促肾上腺皮质激素由垂体产生
皮质醇在我们体内执行着必不可少的功能，比如调节新陈代谢、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，不管是威胁生命的还是平凡的，皮质醇是接管的荷尔蒙
它指导我们的身体将所需的能量导向大脑、肌肉和心脏
纳米实验室的负责人阿德里安·约内斯库说:“皮质醇可以在冲动之下分泌——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。”
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
它通常根据昼夜节律全天分泌，在早上6点到8点达到高峰，然后逐渐减少到下午和晚上
“但是对于患有压力相关疾病的人来说，这种生理节奏完全被打乱了，”约内斯库说
“如果身体分泌过多或不足的皮质醇，会严重损害个人健康，潜在地导致肥胖、心血管疾病、抑郁或倦怠
" 捕捉荷尔蒙来测量它 血液测试可以用来快速测量病人的皮质醇水平
然而，在唾液、尿液和汗液中也可以发现可检测量的皮质醇
纳米实验室的约内斯库团队决定将汗水作为检测流体，并开发了一种带有微型传感器的可穿戴智能贴片
该贴片包含一个晶体管和一个由石墨烯制成的电极，由于其独特的性质，石墨烯提供了高灵敏度和非常低的检测限
石墨烯是通过适体功能化的，适体是单链脱氧核糖核酸或核糖核酸的短片段，可以结合到特定的化合物上
EPFL贴片中的适体带有负电荷；当它与皮质醇接触时，它会立即捕获激素，使这些链折叠起来，使电荷更靠近电极表面
该装置然后检测电荷，并因此能够测量佩戴者汗液中的皮质醇浓度
到目前为止，还没有开发出其他系统来连续监测整个生理周期的皮质醇浓度
“这是我们设备的主要优势和创新特性
因为可以佩戴，科学家可以收集某些压力相关疾病的定量客观数据
约内斯库说:“他们可以在人体汗液中皮质醇浓度的整个范围内，以一种非侵入性的、精确的和即时的方式做到这一点。”
改善医疗保健工程 工程师们在Xsensio专有的SkinTM实验室平台上测试了他们的设备；下一步是将它交给医护人员
赛西欧公司的首席执行官埃斯梅拉达·麦格雷利说:“EPFL和赛西欧的R&D联合团队在检测皮质醇激素方面达到了R&D的一个重要里程碑
我们期待在医院环境中测试这种新传感器，并对我们的身体如何工作有新的认识
“团队已经与教授建立了一个桥梁项目
洛桑大学医院(CHUV)内分泌学、糖尿病和新陈代谢主任耐莉·皮特罗感谢她的工作人员在病人身上试验了连续皮质醇监测系统
这些试验将涉及健康个体以及患有库欣综合征(当身体产生过多皮质醇时)、爱迪生氏病(当身体产生不足时)和压力相关肥胖的人
工程师们相信他们的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？约内斯库说:“目前，对他们的评估仅仅基于病人的感知和精神状态，而这些通常是主观的。”
“因此，拥有一个可靠的、可穿戴的系统可以帮助医生客观地量化患者是否患有抑郁症或倦怠症，以及他们的治疗是否有效
更重要的是，医生可以实时获得这些信息
这将标志着对这些疾病的理解向前迈出了一大步
“谁知道呢，也许有一天这项技术会被纳入智能手镯
“下一阶段将专注于产品开发，将这一激动人心的发明变成我们皮肤实验室传感平台的关键部分，并将压力监测引入下一代可穿戴设备，”麦格利说
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