一滴汗測(cè)出你是否壓力山大，得州大學(xué)聯(lián)合研發(fā)高敏度貼片式皮質(zhì)醇檢測(cè)儀
打工人請(qǐng)假鐵證+1
興坤 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI
內(nèi)卷時(shí)代，“躺平”、“佛系”都是年輕人用來對(duì)抗生活壓力的方式。
然而持續(xù)抗壓危害大，輕則肥胖，重則脫發(fā)。
關(guān)注精神壓力，早發(fā)現(xiàn)早預(yù)防，當(dāng)好合格打工人。才能避免惡性循環(huán)。
不過，精神壓力這玩意兒也能量化嗎？
當(dāng)然能！
壓力越大，“壓力荷爾蒙”皮質(zhì)醇分泌越多，因此監(jiān)測(cè)皮質(zhì)醇水平的變化，就可以對(duì)精神壓力狀態(tài)進(jìn)行初步的判斷。
目前已經(jīng)出現(xiàn)了通過分析汗液來指示皮質(zhì)醇含量的儀器，但是它們通常需要大量出汗獲得足夠的汗液檢測(cè)量。
有沒有不需要大量運(yùn)動(dòng)出汗也可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的設(shè)備呢？
最近，有一家名叫EnLiSense的公司與得克薩斯大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了一款皮質(zhì)醇水平檢測(cè)設(shè)備，可以利用微量汗液實(shí)時(shí)反饋受檢者的壓力水平。
該檢測(cè)儀只有120平方毫米大小，僅僅需要1-3微升汗液就能實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)。
便攜的優(yōu)勢(shì)還打破了特定受檢條件，能夠真實(shí)反映出人們?cè)谏钪械木駹顟B(tài)。
如何測(cè)定微量汗液中的皮質(zhì)醇水平？
不同于血糖監(jiān)測(cè)（CGM）的工作原理，皮質(zhì)醇難溶，性質(zhì)穩(wěn)定，不能通過檢測(cè)離子濃度的方式測(cè)定其含量。
因此，皮質(zhì)醇檢測(cè)儀用到了另一個(gè)電化學(xué)原理，法拉第感應(yīng)定律。這種檢測(cè)方式也叫做電化學(xué)阻抗譜（EIS）。
EIS的工作原理，是以交流電信號(hào)電壓與電流的比值變化（即阻抗值），呈現(xiàn)不同頻率的微弱電信號(hào)在系統(tǒng)中的擾動(dòng)。
EIS通常會(huì)使用到兩種傳感器類型，法拉第傳感器 (f-EIS) 和非法拉第傳感器 (nf-EIS) 。
二者區(qū)別在于法拉第傳感器電極中填充了氧化還原試劑電解質(zhì)溶液，以電荷的轉(zhuǎn)移測(cè)定兩個(gè)電極之間的阻抗值變化，從而顯示出被檢測(cè)物質(zhì)的濃度。
而這一款皮質(zhì)醇檢測(cè)儀使用的是非法拉第傳感器，電解質(zhì)溶液中不含氧化還原試劑，電極表面則固定有皮質(zhì)醇抗體。
電極表面皮質(zhì)醇的抗原-抗體結(jié)合，會(huì)使電極與電解質(zhì)之間界面特性發(fā)生變化，進(jìn)而引起電容變化改變阻抗值，以此反映出皮質(zhì)醇濃度。
△A：nf-EIS傳感器示意圖；B：電極表面抗原-抗體互作。
基于EIS，傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)皮質(zhì)醇水平的高靈敏度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，僅需2微升左右受檢液體。
具備了高靈敏度和體積小便攜的特性，這款皮質(zhì)醇傳感器能被結(jié)合到各種非侵入式穿戴設(shè)備上，并且可以容納多個(gè)目標(biāo)檢測(cè)條，使用起來更方便。
不僅僅能反映精神壓力
將精神壓力用數(shù)字量化出來，除了請(qǐng)假看醫(yī)生還有什么用？
休斯頓大學(xué)研究員Rose Faghih計(jì)劃把傳感器聯(lián)入智能家居系統(tǒng)，探索更智能的人類-AI閉環(huán)系統(tǒng)。
精神狀態(tài)不佳？整個(gè)家里的電子設(shè)備都能為你開路，調(diào)節(jié)燈光和音樂也可能就是基礎(chǔ)操作了。
大概，突然出現(xiàn)的奶茶會(huì)更有吸引力吧。
另外，壓力大導(dǎo)致肥胖的彩蛋也可以利用起來。
Faghih還做了皮質(zhì)醇和瘦素互作的研究工作，進(jìn)行對(duì)肥胖癥治療方式的探索，實(shí)時(shí)精確監(jiān)測(cè)皮質(zhì)醇的儀器將會(huì)更有助于此類研究的發(fā)展。
該檢測(cè)儀的開發(fā)者表示，下一步將會(huì)去申請(qǐng)F(tuán)DA的批準(zhǔn)，將其廣泛應(yīng)用于實(shí)際生活中。
參考鏈接：
https://spectrum.ieee.org/sweat-detector-reads-stress-microliters
https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Electrochemical-Impedance-Spectroscopy.aspx
