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反应压力的关键荷尔蒙皮质醇,新型感测器可即时从汗水追踪

2024-11-23 238

可穿戴装置不只能用来监测你的脉搏心跳、卡路里消耗等,未来或许还能透过分析汗水中的“压力荷尔蒙”皮质醇,即时得知你的压力程度。

皮质醇(cortisol)是由肾上腺皮质分泌的糖皮质激素,你可以将它视为身体内置的警报系统,除了在危机时帮助身体增加“战斗或逃跑”的本能,皮质醇也参与了其他作用,包括:调整血压、增加血糖、透过抑制磷脂分泌和降低嗜伊红性白血球功能等其他机制,达到抗炎目的、控制睡眠/觉醒周期、控制糖类/脂肪和蛋白质代谢、还有提升能量,帮助人体在压力中恢复平衡,故也被称为“压力荷尔蒙”。

适当含量的皮质醇对身体有益,但人若长期处于高压情绪中,就会导致皮质醇长期升高,除了会干扰学习与记忆形成、造成免疫功能和骨密度降低、体重和血压增加等,也会带来更严重的慢性疾病如:心脏病,并增加罹患抑郁症等精神疾病的风险。

皮质醇含量在一天当中会自然变化,早上最高,午夜最低,不过目前测得皮质醇含量的方法是等待好几天的实验室结果出炉,让专业人员判断患者的肾上腺或脑下垂体是否正常工作。

但如果我们想得知即时压力状况呢?史丹佛大学材料科学家 Alberto Salleo 团队最近开发一种可直接贴在皮肤上的弹性贴片,就能透过分析汗水成分,在几秒钟内测知你现在的压力是否已超过身体负荷,甚至也能帮那些感到压力、但还不会用言语表达情绪的幼儿发声。

和其他生物感测器不同的是,一般感测器是透过检测分子中的正电荷或负电荷来告知结果,但皮质醇不带电荷,于是团队必须靠其他方法弥补。他们设计了一种仅能与皮质醇结合的膜(将皮质醇抗体嵌入合成聚合物基质中以产生皮质醇选择性生物膜),带电离子(如钠和钾离子)可以通过,感测器再负责测量被膜捕获的皮质醇携带分子(不是检测皮质醇本身),进一步得知皮质醇含量。

(Source:研究论文)

团队也招募了 2 名志愿受试者,贴上皮肤感测器跑步 20 分钟,即时得出的数据与实验室数据相似。

不过新技术还不够完善,大前提是只要微微流汗即可,若你的汗像瀑布一样夸张,可能会害感测器失效。团队一方面除了继续改进皮肤感测器的精确度外,另一方面正在尝试开发唾液感测器,让我们要追踪皮质醇含量时不用想办法冒汗。新论文发表在《Science Advances》期刊。

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  • Sweating up a storm? A new health sensor will eat that up
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  • What is Cortisol?

(首图来源:史丹佛大学)

2019-03-11 20:31:00

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