Южнокорейские и американские ученые представили носимый сенсор под названием Stressomic, предназначенный для измерения концентрации кортизола, а также эпинефрина и норэпинефрина в потовой жидкости. Stressomic – это многокомпонентное устройство, включающее автономный модуль ионофореза с гидрогелями карбахола для стимуляции потоотделения и микрофлюидный модуль, который направляет пот в камеры для анализа гормонов. Всего в сенсоре предусмотрено пять камер детекции, содержащих графеновые электроды с нанесенными золотыми нанодендритами, к которым с помощью белков A и G прикреплены антитела к вышеупомянутым гормонам. Анализ основан на конкурентном методе: в реакционной среде присутствуют антигены, помеченные метиленовым синим, которые конкурируют с гормонами из пота за связывание с антителами. Дополнительные модули определяют ионную силу раствора, pH и температуру, необходимые для последующей калибровки сигнала.
Эффективность сенсора была проверена на здоровых добровольцах. В одном эксперименте измеряли уровень физиологического стресса после интенсивных интервальных тренировок на велоэргометре. В течение первых десяти минут тренировки у испытуемых наблюдалось повышение уровня кортизола, указывающее на острый стресс, который нормализовался через сорок минут. Уровень эпинефрина оставался стабильно низким, а уровень норэпинефрина умеренно увеличивался, демонстрируя значительные индивидуальные различия.
В другом исследовании оценивали психологический стресс, вызванный просмотром неприятных изображений из базы данных IAPS. Уровень кортизола незначительно повышался в первые десять минут, а затем стабилизировался, в то время как уровень эпинефрина оставался неизменным. Уровень норэпинефрина, напротив, непрерывно возрастал, что может свидетельствовать о реакции на психологические раздражители.
В третьем эксперименте оценивалось влияние биологически активной добавки (БАД), содержащей таурин, ГАМК, теанин и магний, на снижение уровня стресса. Прием БАД привел к снижению уровня кортизола, стабильному уровню эпинефрина и незначительному снижению уровня норэпинефрина.
На основе полученных данных ученые разработали модель машинного обучения, способную прогнозировать эмоциональное состояние человека, анализируя уровень гормонов стресса в поту.
Исследователи полагают, что Stressomic может быть полезен как в клинических условиях, так и для домашнего использования, предоставляя возможность неинвазивной оценки уровня стресса, особенно для пациентов с хроническим стрессом или расстройствами, обусловленными стрессом.