皮质醇（氢化可的松）分子球-棒模型
在一天之中激素皮质醇自然地涨落，并可以应对压力激增，但是目前测量皮质醇水平的方法需要等待几天才能获得实验室的结果。为了给某些医疗治疗提供信息而测皮质醇水平，当病人得知皮质醇测试结果时的皮质醇水平可能与测试时的值有差异。
现在，由斯坦福大学材料科学家Alberto Salleo领导的一个小组发明了一种弹性贴片，这种贴片直接贴到皮肤上，吸收汗液，从而评估一个人产生的皮质醇的含量。关于可穿戴传感器的论文于7月20日发表在《Science Advances》杂志上。
Salleo实验室的博士后学者、论文的主要作者Onur Parlak说：“我们对汗液传感特别感兴趣，因为它为各种生理状况提供了无创和连续性的生物标志物监测。这为早期发现各种疾病和评价运动表现提供了一种新的方法。”
测量皮质醇的临床测试为研究对象的情绪或身体压力提供了客观的衡量标准，可以帮助医生判断病人的肾上腺或脑垂体是否正常工作。如果这款可穿戴设备的原型版本成为现实，它可以让身体失衡的人在家里监控自己的皮质醇水平。
像这样的快速测试也可以揭示出那些无法说出自己压力的年轻人甚至是那些不太会说话的孩子的情绪状态。
皮质醇的挑战
材料科学与工程副教授Parlak与Salleo合作，致力于开发可穿戴技术。在一次会议上讨论Parlak的工作时，有人向Salleo提议：如果一个传感器能测量皮质醇的水平就太棒了。皮质醇传感器的开发对像Parlak正在开发的那样的生物传感器而言无疑是提出了一个特殊的挑战，因为这些传感器需要检测分子的正负电荷，而皮质醇没有电荷。
为了克服这一挑战，Parlak在只与皮质醇结合的薄膜上构建了一个有弹性的矩形传感器。粘在皮肤上，通过贴片底部的孔被动地吸汗。汗水聚集在一个顶部是皮质激素敏感膜的储集层中。汗液中也含有钠或钾等带电离子，除非被皮质醇阻断，否则它们会通过细胞膜。传感器探测到的是那些带电离子，而不是皮质醇本身。最上面的是可以保护贴片不受污染防水层。
Salleo说：“我总是对设备感兴趣，但Onur设计的汗水收集系统真的非常聪明。 在没有任何活跃的微流体的情况下，他能够收集到足够的汗液来进行测量。”
用户如要了解皮质醇水平只需贴上贴片流汗(足以发光)并将其连接到一个设备上进行分析，结果几秒钟就能出来。在未来，研究人员希望传感器能够成为一个完整集成系统的一部分。
优化与多样化
Parlak首先表明该装置在实验室测试中达到了金标准临床试验水平，然后对它进行了现实测试。他和两名志愿者手臂上粘着贴片跑了20分钟。在实验室和现实测试中，结果都与金标准相似。
迄今为止，传感器几乎按照设计的那样工作。但研究人员希望它能够更加可靠和准确，并确保它可以重复使用。只要不被汗水浸透，这个原型应该可以重复使用。未来，他们可能会在唾液上尝试皮质醇传感器，这样就可以避免需要患者流汗。
希望利用其可推广的设计，研究人员也在研究他们下一步可能想要研究的生物标志物。最终，目标是拥有一个可以同时测量多个生物标记的设备，这样可以更清晰，更个性化地描绘人们的身体状况。
来源：网络