无论是在个人生活还是职业生活中，或者在应对COVID-19大流行等特殊情况时，我们都感到有些压力。但是直到现在，还没有一种方法可以客观地量化压力水平。
由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，将很快改变这种情况。该设备可以直接放置在患者皮肤上，并且可以连续测量患者汗液中皮质醇的浓度，皮质醇是主要的压力生物标志物。
皮质醇：一把双刃剑
皮质醇是由我们的肾上腺利用胆固醇制造的类固醇激素。它的分泌受垂体产生的促肾上腺皮质激素（ACTH）的控制。皮质醇在人体中起着至关重要的作用，例如调节新陈代谢，血糖水平和血压。它还会影响免疫系统和心血管功能。
当我们处于压力之下时，无论是威胁生命的生命还是平凡的生活，皮质醇都是接管的激素。它指示我们的身体将所需的能量引导到我们的大脑，肌肉和心脏。Nanolab负责人艾德里安•伊涅斯库（Adrian Ionescu）说：“冲动时皮质醇会分泌出来-您感觉良好，突然发生某些使您承受压力的事情，并且您的身体开始产生更多的激素。”
皮质醇可以帮助我们的身体应对压力状况，但实际上是一把双刃剑。它通常根据昼夜节律在全天分泌，在早上6点到早上8点之间达到峰值，然后逐渐减少到下午和晚上。伊诺斯库说：“但是在患有与压力有关的疾病的人中，这种昼夜节律完全消失了。”“而且，如果身体分泌过多或不足的皮质醇，可能会严重损害个人的健康，并可能导致肥胖，心血管疾病，抑郁或倦怠。”
捕获激素以进行测量
血液测试可用于对患者的皮质醇水平进行快照测量。但是，在唾液，尿液和汗液中也可以发现可检测量的皮质醇。Nanolab的Ionescu团队决定专注于汗液作为检测液，并开发了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，由于其独特的特性，其具有很高的灵敏度和非常低的检测限。石墨烯通过适体功能化，适体是可与特定化合物结合的单链DNA或RNA的短片段。
EPFL贴片中的适体带有负电荷。当它与皮质醇接触时，会立即捕获激素，使股线折叠到其自身上，并使电荷更靠近电极表面。然后，该设备会检测到电荷，从而能够测量佩戴者汗液中皮质醇的浓度。
到目前为止，还没有开发其他系统来在整个昼夜节律周期中连续监测皮质醇浓度。“这是我们设备的关键优势和创新功能。由于可以佩戴，因此科学家可以收集有关某些与压力有关的疾病的定量，客观数据。他们可以在整个过程中以非侵入性，精确和即时的方式进行收集汗液中皮质醇浓度的变化范围。”Ionescu说。
工程改善医疗保健
工程师在Xsensio专有的Lab-on-SkinTM平台上测试了他们的设备。下一步将其放置在医护人员手中。
该团队与洛桑大学医院（CHUV）内分泌，糖尿病和新陈代谢负责人Nelly Pitteloud教授建立了一个桥梁项目，该团队的工作人员将尝试对人类患者进行持续的皮质醇监测系统。这些试验将涉及健康个体以及患有库欣综合症（当人体产生过多的皮质醇时），阿迪生氏病（当人体产生不足时）和与压力有关的肥胖症的人。工程师们认为，他们的传感器可以为皮质醇分泌的生理和病理节律的研究做出重要贡献。
那么，压力太大导致的心理疾病呢？Ionescu说：“目前，仅根据患者的感知和心态来评估它们，而这通常是主观的。”“因此，拥有可靠的可穿戴系统可以帮助医生客观地量化患者是否患有抑郁或倦怠，以及他们的治疗是否有效。此外，医生将实时获得该信息。进一步了解这些疾病。”
谁知道呢，也许有一天这种技术将被整合到智能手环中。“下一阶段将专注于产品开发，以将这一令人振奋的发明转变为我们的Lab-on-SkinTM传感平台的关键部分，并将压力监测应用于下一代可穿戴设备，”Megally说。
来源：洛桑联邦理工学院