Людям с такими заболеваниями, как депрессия и тревога, важно понимать, когда у них начинается стресс, чтобы они могли начать применять соответствующие стратегии. Новые экспериментальные смарт-часы могут однажды предупредить их об этом, обнаружив гормон стресса в составе их пота.

По словам соавтора исследования Сэма Эмаминежада, кортизол хорошо подходит для измерения с помощью носимых устройств, поскольку его концентрация в поте аналогична уровню циркулирующего в крови гормона. (Фотография предоставлена: Yichao Zhao и Zhaoqing Wang/UCLA)

 

Когда человек испытывает стресс, его организм вырабатывает гормон, известный как кортизол - чем выше уровень стресса, тем выше концентрация кортизола в крови. И хотя эту концентрацию можно измерить путем анализа образцов крови, вполне понятно, что такой метод не применим в бытовых условиях.

Однако концентрация кортизола в поте соответствует концентрации кортизола в крови. Тут и приходит на помощь прототип смарт-часов, который в настоящее время разрабатывается в Калифорнийском университете под руководством профессора Анны Эндрюс и доцента Сэма Эмаминежада.

На нижней стороне устройства находится тонкая клейкая пленка, которая использует микрофлюидные каналы для всасывания крошечного количества пота с кожи пользователя. Этот пот попадает в датчик, который содержит сконструированные нити ДНК, называемые аптамерами.

В основе технологии лежит предыдущая работа Сэма Эмаминеджада, Энн Эндрюс и их исследовательской группы Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. (Изображение предоставлено: Emaminejad Lab и Andrews Lab/UCLA)

 

Каждая молекула кортизола цепляется к аптамеру, "как ключ подходит к замку". В результате аптамер меняет форму, изменяя электрические поля на поверхности соседнего транзистора. Микропроцессор анализирует колебания этих полей, используя их для определения текущего уровня кортизола. Эти уровни отображаются на жидкокристаллическом экране часов.

Поскольку у каждого человека вырабатывается разное количество кортизола, часы должны быть первоначально откалиброваны под каждого пользователя, устанавливая базовый уровень кортизола по умолчанию. Как только этот уровень будет определен, устройство сможет предупреждать пользователя об угрозе стресса. Кроме того, устройство способно отслеживать уровень кортизола с течением времени, определяя, когда и как часто человек испытывает повышенный стресс.

Статья об этом исследовании  была недавно опубликована в журнале Science Advances.

Источник: UCLA
 https://cnsi.ucla.edu/project/february-7-2022-sweating-the-small-stuff-smartwatch-developed-at-ucla-measures-key-stress-hormone/