نانوحسگری که استرس را از روی عرق بدن تشخیص می دهد - مجله نایس پاتوق

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، همه ما در زندگی شخصی به ویژه با شیوع ویروس کرونا، در بعضی از مواقع دچار استرس شده ایم. اما تا به امروز راهی برای معین کمیت استرس به روشی عینی وجود نداشته است.

به زودی شاید این کار به لطف یک حسگر پوشیدنی کوچک که توسط مهندسان آزمایشگاه دستگاه های نانوالکترونیکی EPFL (Nanolab) و استارت آپ ایکس سنسیو ساخته شده، امکان پذیر گردد. این دستگاه را می توان به طور مستقیم روی پوست بیمار قرار داد تا به طور مداوم غلظت کورتیزول، نشانگر اصلی استرس را در عرق بیمار اندازه گیری کند.

کورتیزول یک هورمون استروئیدی است که توسط غدد فوق کلیوی از کلسترول ساخته می گردد. ترشح آن توسط هورمون آدرنوکورتیکوتروپیک (ACTH) کنترل می گردد که این هورمون نیز توسط غده هیپوفیز فراوری می گردد. کورتیزول عملکرد های اساسی مانند تنظیم سوخت و ساز بدن، تنظیم سطح قند خون و فشار خون را در بدن ما انجام می دهد. همچنین بر سیستم ایمنی بدن و عملکرد های قلبی عروقی تأثیر می گذارد.

هنگامی که در یک موقعیت استرس زا، چه شرایط تهدید نماینده زندگی و چه مسائل پیش پا افتاده قرار می گیریم، کورتیزول هورمونی است که بدن را تحت کنترل خود در می آورد. این هورمون به بدن ما دستور می دهد که انرژی مورد احتیاج را به مغز، عضلات و قلب ما راهنمایی کند.

آدریان یونسکو، مدیر آزمایشگاه نانولب می گوید: کورتیزول می تواند به صورت ناگهانی ترشح گردد، تصور کنید که شما احساس خوبی دارید و ناگهان اتفاقی می افتد که شما را تحت فشار قرار می دهد و در اثر این استرس بدن شما آغاز به فراوری بیشتر هورمون می نماید.

هر چند که کورتیزول به بدن ما یاری می نماید تا در شرایط استرس زا پاسخ مناسب دهد، اما در واقع این یک شمشیر دو لبه است. این هورمون معمولاً با توجه به ریتم شبانه روزی ترشح می گردد، در طول روز و بین ساعت 6 صبح تا 8 صبح به اوج خود می رسد و بعد از ظهر و عصر به تدریج کاهش می یابد.

یونسکو می گوید: در افرادی که از بیماری های مرتبط با استرس رنج می برند، این ریتم شبانه روزی کاملاً به هم می خورد و اگر بدن بیش از حد کورتیزول فراوری کند یا مقدار کافی نداشته باشد، می تواند به سلامتی فرد آسیب برساند، که به طور بالقوه منجر به چاقی، بیماری های قلبی عروقی، افسردگی یا فرسودگی شغلی می گردد.

از آزمایش خون می توان برای اندازه گیری سطح کورتیزول بیماران استفاده کرد. مقادیر قابل تشخیص کورتیزول را می توان در بزاق، ادرار و عرق نیز یافت. تیم یونسکو در آزمایشگاه نانولب تصمیم گرفتند به عنوان مایع تشخیص، روی عرق بدن متمرکز شوند و برای این کار یک پچ هوشمند پوشیدنی با یک حسگر کوچک فراوری کردند.

این پچ شامل یک ترانزیستور و یک الکترود ساخته شده از گرافن است که به دلیل خاصیت منحصر به فرد، حساسیت بالا و محدودیت های تشخیص بسیار کمی را ارائه می دهد. گرافن به وسیله آپتامرها، که قطعات کوتاه DNA یا RNA تک رشته ای هستند، می تواند به ترکیبات خاصی متصل گردد. آپتامر موجود در پچ فراوری شده توسط این گروه دارای بار منفی است. هنگامی که با کورتیزول تماس پیدا می نماید، بلافاصله هورمون را گرفته و باعث می گردد رشته ها تا بخورند و جمع شوند و بار را به سطح الکترود نزدیک نمایند. سپس دستگاه این بار را تشخیص داده و در نتیجه قادر به اندازه گیری غلظت کورتیزول در عرق است.