一种可以测量压力的牙线
慢性压力会导致血压升高和心血管疾病、免疫功能下降、抑郁和焦虑。 不幸的是，我们用来监测压力的工具往往不精确或昂贵，依赖于自我报告的问卷和精神病学评估。 Now 是塔夫茨大学的一名跨学科工程师，他的团队设计了一种使用专门设计的牙线的简单设备，可以轻松准确地实时测量皮质醇（一种压力荷尔蒙）。 “它开始与塔夫茨大学的多个部门合作，研究压力和其他认知状态如何影响问题解决和学习，“电气和计算机工程教授 Sameer Sonkusale 说。 “我们不希望测量产生额外的压力来源，所以我们想，我们是否可以制造一种传感设备，成为您日常生活的一部分？ 皮质醇是在唾液中发现的一种压力标志物，因此使用牙线似乎是每天采集样本的自然选择。 他们的唾液感应牙线设计看起来就像普通的牙线镐，绳子从扁平塑料手柄伸出两个叉子，大约有食指那么大。 唾液通过毛细管作用通过牙线中一个非常狭窄的通道被吸收。 液体被吸入拾取手柄和连接的标签中，在那里它扩散到检测皮质醇的电极上。 电极上的 皮质醇识别以非凡的方式完成近 30 年前开发的技术称为电聚合分子印迹聚合物 （eMIP）。 它们的工作原理类似于您制作手部石膏模型的方式。 在模板分子周围形成聚合物，在本例中为皮质醇，随后将其去除以留下结合位点。 这些位点具有目标分子的物理和化学形状“记忆”，因此它们可以结合进入的自由漂浮分子。 eMIP 模具用途广泛，因此可以创建牙线传感器，可检测唾液中可发现的其他分子，例如用于生育跟踪的雌激素、用于糖尿病监测的葡萄糖或用于癌症的标志物。 还有可能同时检测唾液中的多种生物标志物，以便更准确地监测压力、心血管疾病、癌症和其他疾病。 “eMIP 方法改变了游戏规则，”Sonkusale 说。 “生物传感器通常是使用抗体或其他受体开发的，这些受体拾取感兴趣的分子。 一旦找到标记物，就必须对连接到传感器的接收分子进行生物工程改造。 eMIP 不依赖于制造抗体或受体的大量投资。 如果你发现了压力或任何其他疾病或病症的新标志物，你可以在很短的时间内创建一个聚合物模型。 皮质醇传感器的精度可与市场上或正在开发中性能最佳的传感器相媲美。 带来这个设备无需培训即可进入家中并交到个人手中，这将使压力监测融入医疗保健的许多方面成为可能。 目前，Sonkusale 和他的同事正在创建一家初创公司，试图将产品推向市场。 他指出，虽然牙线传感器在定量上非常准确，但跟踪唾液中标记物的做法最适合用于监测，而不是用于病情的初步诊断。 这部分是因为唾液标记在个体之间仍可能存在差异。 “对于诊断，血液仍然是黄金标准，但一旦你被诊断出来并接受药物治疗，如果你需要随着时间的推移跟踪心血管疾病，看看你的心脏健康状况是否得到改善，那么使用传感器进行监测就很容易了，并允许在需要时及时干预，”他说。 发表在《ACS 应用材料与接口》杂志上的新研究增加了许多基于线程的传感器Sonkusale 和他的研究团队的创新包括可以检测气体、汗液中的代谢物或嵌入衣服时的运动的传感器，以及可以编织成柔性电子设备的晶体管。