Cercetătorii au inventat ața dentară care poate măsura stresul

Cercetătorii au creat un sistem de ață dentară cu senzori integrați care ar putea fi adaptat și pentru monitorizarea unor afecțiuni precum diabetul, bolile de inimă și cancerul.

Stresul cronic poate duce la creșterea tensiunii arteriale și a riscului de boli cardiovasculare, la scăderea imunității, depresie și anxietate. Din păcate, instrumentele disponibile pentru monitorizarea stresului sunt adesea imprecise sau costisitoare, bazându-se pe chestionare auto-raportate și evaluări psihiatrice.

Acum, un inginer interdisciplinar de la Universitatea Tufts și echipa sa au conceput un dispozitiv simplu, folosind o ață dentară special concepută care poate măsura cu ușurință și acuratețe cortizolul – hormonul stresului – în timp real.

„Totul a început într-o colaborare între mai multe departamente de la Tufts, în care analizam modul în care stresul și alte stări cognitive afectează rezolvarea de probleme și învățarea”, spune Sameer Sonkusale, profesor de inginerie electrică și informatică, potrivit EurekAlert.

„Nu voiam ca măsurarea stresului să devină o sursă suplimentară de stres, așa că ne-am gândit: putem face un dispozitiv de monitorizare care să devină parte din rutina zilnică? Cortizolul se găsește în salivă, așa că ața dentară a părut alegerea naturală pentru o probă zilnică.”

Designul lor pentru o ață dentară care detectează salivă arată ca un banal dispozitiv cu fir întins între două brațe din plastic, de mărimea unui deget. Saliva este absorbită prin acțiune capilară într-un canal foarte îngust din ață. Lichidul este tras în mânerul dispozitivului și într-o zonă atașată, unde se răspândește peste electrozi care detectează cortizolul.

Monitorizarea unor afecțiuni precum diabetul, bolile de inimă și cancerul

Recunoașterea cortizolului se face printr-o tehnologie remarcabilă dezvoltată acum aproape 30 de ani: polimeri moleculari amprentați electropolimerizați (eMIP).

Aceștia funcționează asemănător modului în care faci o matriță de ghips după o mână: se formează un polimer în jurul unei molecule-șablon – în acest caz cortizol – care este apoi îndepărtată, lăsând în urmă situri de legare cu „memorie” fizică și chimică. Aceste situri pot recunoaște și lega molecule similare aflate în suspensie.

Matrițele eMIP sunt versatile, astfel că se pot crea senzori de ață dentară pentru detectarea altor molecule prezente în salivă, cum ar fi estrogenul (pentru monitorizarea fertilității), glucoza (pentru diabet) sau markeri ai cancerului. Există și potențialul de a detecta simultan mai mulți biomarkeri, pentru o monitorizare mai precisă a stresului, bolilor cardiovasculare, cancerului și altor afecțiuni.

„Abordarea eMIP schimbă regulile jocului,” spune Sonkusale. „Senzorii biologici au fost dezvoltați de obicei folosind anticorpi sau receptori care captează molecula de interes. Odată ce este descoperit un marker, este nevoie de mult efort pentru a bioingineriza molecula de recepție. eMIP elimină această nevoie – dacă descoperi un nou marker pentru stres sau o altă boală, poți crea o matriță polimerică într-un timp foarte scurt.”

Abordarea schimbă regulile jocului

Acuratețea senzorilor de cortizol este comparabilă cu a celor mai performanți senzori de pe piață sau în dezvoltare. Aducerea acestui dispozitiv în gospodării, în mâinile utilizatorilor fără instruire specială, va face posibilă integrarea monitorizării stresului în îngrijirea generală a sănătății. Sonkusale și colegii săi creează în prezent o companie pentru a aduce produsul pe piață.

El subliniază că, deși senzorul de ață dentară este foarte precis din punct de vedere cantitativ, urmărirea markerilor din salivă este mai potrivită pentru monitorizare, nu pentru diagnosticarea inițială a unei afecțiuni. Asta deoarece markerii din salivă pot varia de la o persoană la alta.

„Pentru diagnostic, sângele rămâne standardul de aur. Dar odată ce ești diagnosticat și începi un tratament, dacă trebuie să monitorizezi o afecțiune cardiovasculară pentru a vedea dacă starea inimii se îmbunătățește, senzorul poate face asta ușor și poate permite intervenții la timp când este nevoie,” spune el.

Noua cercetare, publicată în revista ACS Applied Materials and Interfaces, se adaugă unei serii de inovații bazate pe senzori textili dezvoltate de Sonkusale și echipa sa – inclusiv senzori care pot detecta gaze, metaboliți din transpirație, mișcare (când sunt integrați în haine) și tranzistori care pot fi țesuți în dispozitive electronice flexibile.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cuplurile care se îmbrățișează la culcare sunt mai puțin stresate și se simt mai în siguranță

Stresul ar putea înrăutăți simptomele respiratorii, scăzând calitatea vieții

Femeile sunt de două ori mai predispuse la tulburarea de stres post-traumatic

Ferestrele deschise, motiv de stres pentru 1 din 3 români