Инженеры из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) в сотрудничестве со стартапом Xsensio разработали новый носимый датчик, способный измерять концентрацию гормона кортизола в человеческом поту. Крошечный чип, который размещается на коже человека с помощью обычного пластыря, обеспечивает непрерывный мониторинг уровня кортизола, являющегося основным биомаркером стресса. Благодаря этому врачи могут выявлять и лечить связанные со стрессом состояния человека, такие как выгорание и ожирение, а также ряд негативных последствий.
Кортизол — это биологически активный стероидный гормон, который вырабатывается надпочечниками и контролируется адренокортикотропным гормоном (АКТГ), вырабатываемым гипофизом. Кортизол выполняет важные функции в организме человека. Он влияет на регулирование обмена веществ, уровня сахара в крови и артериального давления. Гормон также влияет на иммунную и сердечно-сосудистую системы, играет важную роль в сохранении энергетических ресурсов организма. Кортизол может вырабатываться импульсивно, когда организм подвергается стрессу, и накапливается в больших количествах, если стресс долговременный или хронический. В этом случае он может нанести вред здоровью.
Разработанный исследователями датчик состоит из графеновых транзистора и электрода. Уникальные свойства графена придают ему высокую чувствительность при обнаружении гормона. Он активируется в датчике благодаря аптамерам (пептидным молекулам, способным связываться с определёнными молекулами-мишенями), которые имеют отрицательный заряд. При контакте с кортизолом происходит захват гормона, и заряд переходит на поверхность электрода. Датчик определяет его и, таким образом, измеряет концентрацию кортизола в поту человека.
Стоит отметить, что это первая в мире система, разработанная для непрерывного мониторинга концентрации кортизола в течение всего периода циркадных ритмов (циклических колебаний интенсивности различных биологических процессов, связанных со сменой дня и ночи).
