牙線棒也能測壓力?科學家開發(fā)新型應激監(jiān)測設備
長期壓力和焦慮不僅影響情緒,還可能對身體健康造成嚴重危害,如心臟疾病和心理障礙。如何便捷、準確地監(jiān)測每日壓力水平,成為醫(yī)學界關注的焦點。近日,美國《ACS應用材料與界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)期刊發(fā)表了一項創(chuàng)新研究:研究人員開發(fā)出一款具備壓力監(jiān)測功能的牙線棒,可在日常使用中檢測壓力相關激素——皮質醇(cortisol),并在數分鐘內給出結果,有望幫助人們更早識別和應對壓力。
從牙線到“傳感器”,科學家腦洞大開
傳統(tǒng)壓力檢測通常依賴血液檢測或問卷調查,前者不便頻繁操作,后者又主觀性強。盡管唾液皮質醇檢測近年來被認為是一種前景廣闊的替代方案,但現有方法往往依賴體積龐大的口腔裝置或操作繁復的步驟,甚至可能因為測試本身引起使用者焦慮,從而影響結果。
為解決這一難題,塔夫茨大學的Sameer Sonkusale研究團隊另辟蹊徑,將壓力檢測傳感器集成進一個看似普通的牙線棒中。牙線原本就是很多人每天使用的衛(wèi)生工具,如此“隱形”的設計大大提升了日常應用的可能性。
10分鐘出結果,準確度媲美實驗室標準
這款牙線棒的核心在于其手柄內嵌的柔性電化學傳感器。使用時,牙線用于采集唾液,唾液通過一條微流控導線輸送至傳感器。傳感器由一種特殊電極制成,其表面覆蓋著“電聚合分子印跡聚合物”(electropolymerized molecularly imprinted polymer,eMIP)。研究人員將皮質醇分子“壓印”進一層導電聚合物中,再將其去除,形成特定形狀的識別位點,類似于鞋底在水泥中的印記。
檢測時,唾液中的皮質醇會與這些印記結合,阻礙電流通過,從而產生可被無線傳輸至手機等設備的信號。信號強度與唾液中皮質醇濃度相關,最終結果在約10分鐘內生成。唾液樣本則被轉移至旁邊的吸附墊中,整個牙線棒可隨即丟棄。
在實驗中,該設備不僅能識別出微小的皮質醇濃度變化,還在模擬唾液與真實人類唾液測試中表現出與主流ELISA試劑盒相當的準確性。
未來或可擴展至更多健康監(jiān)測功能
研究團隊表示,這款牙線傳感器是目前性能最優(yōu)的皮質醇檢測設備之一。未來,這項技術有望拓展至其他唾液標志物的檢測,比如炎癥指標、激素水平甚至某些疾病的早期信號,為居家健康監(jiān)測帶來革命性變化。
參考文獻:Atul Sharma et al, Saliva-Sensing Dental Floss: An Innovative Tool for Assessing Stress via On-Demand Salivary Cortisol Measurement with Molecularly Imprinted Polymer and Thread Microfluidics Integration,?ACS Applied Materials & Interfaces?(2025).?DOI: 10.1021/acsami.5c02988
編輯:王洪
排版:李麗


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