نخ دندان هوشمند انقلابی استرس شما را در زمان واقعی ردیابی می کند

یک دستگاه جدید به زودی می تواند نحوه پیگیری افراد استرس خود را تغییر دهد – و تمام آنچه لازم است دندان های شما است.

این نخ دندان نوآورانه توسط محققان در دانشگاه تافتز توسعه یافته است ، بیشتر از تمیز کردن دهان شما است. این بزاق شما را جمع می کند و کورتیزول ، هورمون مرتبط با استرس را در زمان واقعی اندازه گیری می کند. این سیستم یک سنسور میکروفلوئیدی مبتنی بر نخ را با مواد برش مخلوط می کند که می تواند سطح دقیقه کورتیزول را به سرعت و دقیق تشخیص دهد.

استرس یک پاسخ طبیعی به چالش های زندگی است. استرس کوتاه مدت می تواند به شما در تمرکز خود کمک کند. اما استرس طولانی مدت با مشکلات سلامتی مانند فشار خون بالا ، اضطراب ، افسردگی و بیماری های قلبی مرتبط است. تشخیص و مدیریت استرس مزمن برای سالم ماندن بسیار مهم است.

با این حال ، ابزاری که ما برای اندازه گیری استرس استفاده می کنیم ، ادامه نداده است. در حال حاضر ، مردم غالباً به پرسشنامه ها یا ارزیابی های روانپزشکی متکی هستند که ذهنی هستند و بازخورد فوری نمی دهند. آزمایش خون می تواند هورمونهای استرس را ردیابی کند ، اما برای استفاده روزانه مناسب نیست. آنها به مراجعه به آزمایشگاه و تجهیزات نیاز به دسترسی بیشتر مردم ندارند.

به همین دلیل تیمی به سرپرستی سامر سونکوسیل ، استاد مهندسی برق و رایانه در تافتز ، یک مانیتور استرس را می خواست که یکپارچه در زندگی روزمره باشد.

Sonkusale گفت: “این کار با همکاری چندین بخش در سراسر تافت ها آغاز شد و بررسی کرد که چگونه استرس و سایر حالات شناختی بر حل مسئله و یادگیری تأثیر می گذارند.” “ما نمی خواستیم اندازه گیری منبع استرس دیگری ایجاد کند ، بنابراین فکر می کنیم ، آیا می توانیم یک دستگاه سنجش بسازیم که بخشی از روال روزانه شما باشد؟ کورتیزول یک نشانگر استرس است که در بزاق یافت می شود ، بنابراین نخ دندان مانند یک مناسب طبیعی برای گرفتن نمونه روزانه به نظر می رسید.”

دستگاه نخ دندان مانند یک انتخاب معمولی نخ پلاستیکی به نظر می رسد. اما هنگامی که نخ می گیرید ، نخ بزاق را ضبط می کند و آن را از طریق یک کانال باریک به یک سنسور انعطاف پذیر پنهان در دسته می فرستد. این موضوع میکروسیالی از عمل مویرگی برای انتقال بزاق به یک منطقه تشخیص استفاده می کند. در آنجا ، الکترودهای تعبیه شده سطح کورتیزول را در نقطه تجزیه و تحلیل می کنند.

راز در نحوه تشخیص سنسور کورتیزول نهفته است. این تیم از روشی به نام پلیمرهای مولکولی الکتروپلیمر شده استفاده شده یا EMIP استفاده کردند. اینها مواد مصنوعی هستند که می توانند مولکول های خاصی را به خاطر بسپارند و ضبط کنند.

به آن فکر کنید مانند ساختن یک قالب یک کلید. یک پلیمر در اطراف یک مولکول کورتیزول تشکیل می شود ، سپس مولکول برداشته می شود و یک قالب کامل را پشت سر می گذارد. هنگامی که مولکول های جدید کورتیزول وارد می شوند ، در قالب قرار می گیرند و در سنسور پاسخی ایجاد می کنند.

این سیستم تشخیص داخلی برخلاف آزمایش های قدیمی ، نیازی به مواد شیمیایی اضافی یا تهیه نمونه ندارد. استفاده از آن سریعتر ، تمیزتر و آسان تر است.

این سنسور می تواند سطح کورتیزول را به حداقل ۰.۰۴۸ پیکوگرام در هر میلی لیتر نشان دهد. این تقریباً ۱۰۰۰۰۰ برابر پایین تر از سطح کورتیزول معمولی در بزاق در هنگام استرس است. و فقط ۱۲ دقیقه طول می کشد تا نتیجه کسب شود.

آزمایشات با استفاده از بزاق مصنوعی و انسانی نشان داد که دقت سنسور نخ تقریباً مطابق با تست های آزمایشگاه استاندارد مانند ELISA است. نتایج دارای نرخ بازیابی ۹۸.۶۴-۱۰۲.۴ ٪ با تنها ۵ ٪ تغییر بود. این خوانش ها همچنین با روشهای سنتی از نزدیک مطابقت داشتند و همبستگی ۰.۹۹۱۰ را نشان می دهد-یک مسابقه تقریباً کامل.

سنسور این سکو با استفاده از یک ماده گرافن مخصوص لیزر حکاکی شده ، که دارای سطح بالایی و خاصیت الکتریکی عالی است ، ساخته شده است. این باعث افزایش حساسیت می شود و حتی در نمونه های پیچیده بزاق ، تشخیص دقیق را تضمین می کند.

نخ شامل چهار قسمت کار است: نخ جمع آوری بزاق ، یک کانال میکروسیالی مویرگی ، یک سنسور الکتروشیمیایی انعطاف پذیر و یک منطقه زباله. این سنسور از یک ماتریس آبی پلی پریرول-پروس استفاده می کند که هنگامی که کورتیزول به سایتهای حافظه خود متصل می شود ، سیگنال الکتریکی ایجاد می کند. این سیگنال برای ردیابی آسان به صورت بی سیم به یک دستگاه تلفن همراه ارسال می شود.

بر خلاف سنسورهای استرس حجیم مانند محافظ دهان ، این نسخه مبتنی بر نخ احساس مزاحمت نمی کند. از آنجا که از آن به عنوان بخشی از روال بهداشتی طبیعی استفاده می شود ، بدون ایجاد اضطراب یا نیاز به تلاش بیشتر ، استفاده مداوم را تشویق می کند. این مهم است زیرا حتی عمل اندازه گیری استرس می تواند باعث ایجاد استرس شود و نتایج را کاهش دهد.

سنسور دندان دندان فقط در کورتیزول متوقف نمی شود. از آنجا که فناوری EMIP همه کاره است ، محققان می توانند به سرعت سنسورها را برای سایر نشانگرهای زیستی بزاقی طراحی کنند. این شامل استروژن برای ردیابی باروری ، گلوکز دیابت یا نشانگر برای تشخیص زودرس سرطان است. حتی امکان ردیابی چندین نشانگر زیستی به طور همزمان برای یک تصویر کامل از سلامتی شما وجود دارد.

Sonkusale گفت: “رویکرد EMIP یک تغییر دهنده بازی است.” “بیوسنسورها به طور معمول با استفاده از آنتی بادی ها یا گیرنده های دیگر که مولکول مورد علاقه را انتخاب می کنند ، توسعه یافته اند. پس از پیدا شدن یک نشانگر ، بسیاری از کار باید به مهندسی بیولوژیکی مولکول دریافت کننده متصل به سنسور برود. EMIP در ساخت آنتی بادی ها یا گیرنده ها بسیار متکی نیست. زمان. “

Sonkusale معتقد است که بزرگترین ارزش این نخ جدید در تشخیص نیست ، اما در نظارت منظم است. در حال حاضر ، خون هنوز استاندارد طلا برای تشخیص شرایط پزشکی است. اما آزمایش بزاق راهی عالی برای نگه داشتن زبانه ها در مورد نحوه کار درمانی یا پرچم گذاری علائم اولیه مشکل است.

وی توضیح داد: “برای تشخیص ، خون هنوز استاندارد طلا است ،” اما هنگامی که شما تشخیص داده می شود و دارو می دهید ، در صورت نیاز به ردیابی ، می گویند ، یک بیماری قلبی عروقی به مرور زمان برای دیدن اینکه آیا سلامت قلب شما در حال بهبود است ، سپس نظارت با سنسور می تواند آسان باشد و در صورت نیاز مداخلات به موقع را فراهم می کند. “

این تحقیق در مواد و رابط های کاربردی ACS منتشر شده و به کار در حال رشد توسط گروه Sonkusale می افزاید. آزمایشگاه وی سنسورهایی را ایجاد کرده است که می تواند در لباس بافته شود تا حرکت بدن را ردیابی کند ، گازها را تشخیص دهد یا عرق را کنترل کند.

اکنون ، این تیم در حال آماده سازی برای راه اندازی یک استارتاپ است تا سنسور Smart Floss را به بازار عرضه کند. در صورت موفقیت ، دستگاه می تواند نحوه نظارت بر افراد نه تنها استرس ، بلکه بسیاری از شرایط سلامتی را تغییر دهد – بدون اینکه خون ، تجهیزات حجیم یا آزمایش های پیچیده داشته باشد.

با افزایش علاقه به آزمایش های مراقبت ، این دستگاه نگاهی اجمالی به آینده نظارت بر سلامت غیر تهاجمی و در زمان واقعی ارائه می دهد. یکی که یک عادت روزانه ساده می تواند به عنوان یک ابزار پزشکی قدرتمند دو برابر شود.