Человеческий пот содержит все виды ценных биомаркеров, которые можно использовать для отслеживания различных аспектов здоровья человека, таких как уровень глюкозы у диабетиков или метаболические нарушения во время упражнений, а новый вид носимых датчиков обещает сделать это довольно простым делом. Ученые из Швейцарской федеральной политехнической школы Лозанны только что разработали первый из них, предназначенный для постоянного мониторинга уровня стресса в течение дня, что, как они надеются, облегчит выявление признаков заболеваний, связанных со стрессом, вызванных нарушением естественного гормонального цикла.
Исследование сосредоточено на гормоне кортизоле, который может резко увеличиваться в ответ на стрессовые события, но также выделяется естественным образом в течение дня в соответствии с нашим циркадным ритмом. Уровни достигают пика между 6 и 8 часами утра и постепенно снижаются в течение дня, играя важную роль в регулировании таких вещей, как уровень сахара в крови, артериальное давление и обмен веществ.
«Но у людей, страдающих заболеваниями, связанными со стрессом, этот циркадный ритм полностью нарушен», - говорит Адриан Ионеску, возглавлявший исследовательскую группу. «А если организм вырабатывает слишком много или недостаточно кортизола, это может серьезно повредить здоровью человека, потенциально приводя к ожирению, сердечно-сосудистым заболеваниям, депрессии или выгоранию».
Еще в 2018 году мы изучили результаты исследования Стэнфордского университета, в результате которого был создан первый носимый кожный датчик, который мог измерять уровень кортизола человека через пот. В то время как этот пластырь был разработан для моментального наложения на людей, когда они блестят от пота, чтобы собрать образец для анализа, команда Швейцарской федеральной политехнической школы Лозанны искала решение, которое можно было бы носить круглосуточно.
В основе прорыва лежит высокая чувствительность и очень низкие пределы обнаружения пластыря благодаря электроду, сделанному из графена, который может связываться и захватывать кортизол, работая с транзистором для измерения его концентрации в потоотделении пользователя. Это первая система, разработанная для постоянного отслеживания концентрации кортизола в циркадном цикле, открывающая некоторые очень полезные возможности.
«Это ключевое преимущество и новаторская особенность нашего устройства», - говорит Ионеску. «Поскольку его можно носить, ученые могут собирать количественные объективные данные о некоторых заболеваниях, связанных со стрессом. И они могут делать это неинвазивно, точно и мгновенно во всем диапазоне концентраций кортизола в человеческом поту».
Пластырь прошел испытания в лаборатории, и теперь команда планирует протестировать его в местной больнице на пациентах, страдающих от стрессовых состояний, таких как синдром Кушинга, болезнь Аддисона и ожирение. Кроме того, они считают, что технология может сыграть роль в диагностике и лечении психологических заболеваний, вызванных стрессом.
«На данный момент они оцениваются только на основе восприятия и душевного состояния пациентов, которые часто являются субъективными», - говорит Ионеску. «Таким образом, наличие надежной носимой системы может помочь врачам объективно оценить, например, страдает ли пациент от депрессии или эмоционального выгорания, и насколько эффективно его лечение. Более того, врачи будут получать эту информацию в режиме реального времени. Это станет важным шагом вперед в понимании этих болезней».
Исследование было опубликовано в журнале Communications Materials.
Источник: New Atlas / EPFL via EurekAlert
