O hormônio cortisol sobe e desce naturalmente ao longo do dia e pode aumentar em resposta ao estresse, mas os métodos atuais para medir os níveis de cortisol requerem esperar vários dias pelos resultados de um laboratório. No momento em que uma pessoa descobre os resultados de um teste de cortisol - que pode informar o tratamento para certas condições médicas - provavelmente é diferente de quando o teste foi feito.

Agora, um grupo liderado pelo cientista de materiais Alberto Salleo da Universidade de Stanford criou um patch elástico que, aplicado diretamente na pele, absorve o suor e avalia a quantidade de cortisol que uma pessoa está produzindo. Um artigo sobre o sensor vestível foi publicado em 20 de julho em Avanços da Ciência .

"Estamos particularmente interessados ​​na detecção do suor, porque oferece monitoramento não invasivo e contínuo de vários biomarcadores para uma variedade de condições fisiológicas, "disse Onur Parlak, um pós-doutorado no laboratório Salleo e principal autor do artigo. "Isso oferece uma nova abordagem para a detecção precoce de várias doenças e avaliação do desempenho esportivo."

Os testes clínicos que medem o cortisol fornecem uma medida objetiva do estresse emocional ou físico em sujeitos de pesquisa e podem ajudar os médicos a dizer se a glândula adrenal ou pituitária de um paciente está funcionando corretamente. Se a versão do protótipo do dispositivo vestível se tornar realidade, pode permitir que pessoas com desequilíbrio monitorem seus próprios níveis em casa.

Um teste de funcionamento rápido como este também pode revelar o estado emocional de crianças, mesmo não-verbais, que de outra forma não seriam capazes de comunicar que se sentem estressados.

O desafio do cortisol

Parlak veio trabalhar com Salleo, que é professor associado de ciência e engenharia de materiais, pretendendo desenvolver tecnologias vestíveis. Enquanto discutia o trabalho de Parlak em uma conferência, alguém sugeriu a Salleo que seria ótimo se um sensor pudesse medir o cortisol. O cortisol representa um desafio especial para biossensores como o que Parlak estava desenvolvendo, porque esses sensores detectam a carga positiva ou negativa de uma molécula - e o cortisol não tem carga.

Para superar este desafio, Parlak construiu seu elástico, sensor retangular em torno de uma membrana que se liga especificamente apenas ao cortisol. Preso na pele, ele suga o suor passivamente por meio de orifícios na parte inferior do remendo. As poças de suor em um reservatório, que é encimado pela membrana sensível ao cortisol. Íons carregados como sódio ou potássio, também encontrado no suor, atravessam a membrana, a menos que sejam bloqueados pelo cortisol. São os íons carregados em backup que o sensor detecta, não o cortisol em si. Além de tudo isso, há uma camada impermeável que protege o adesivo contra contaminação.

"Eu sempre fico animado com um dispositivo, mas o sistema de coleta de suor que Onur idealizou é muito inteligente, "Salleo disse." Sem qualquer microfluídico ativo, ele é capaz de coletar suor suficiente para fazer as medições. "

Tudo o que o usuário precisa para ver os níveis de cortisol é suar (o suficiente para brilhar), aplique o patch e conecte-o a um dispositivo para análise, que dá resultados em segundos. No futuro, os pesquisadores esperam que o sensor faça parte de um sistema totalmente integrado.

Otimizando e diversificando

Parlak mostrou pela primeira vez que o dispositivo correspondia ao teste clínico padrão ouro no laboratório, em seguida, fiz um teste do mundo real. Ele calçou seus tênis de corrida e recrutou dois voluntários, todos correram por 20 minutos com os adesivos nos braços. Tanto no laboratório quanto nos testes do mundo real, os resultados foram semelhantes ao padrão ouro.

Até aqui, o sensor parece funcionar conforme projetado. Mas os pesquisadores querem torná-lo mais confiável e preciso, e também certifique-se de que seja reutilizável. O protótipo parece funcionar várias vezes, desde que não esteja saturado de suor. No futuro, eles podem tentar o sensor de cortisol na saliva, o que evitaria que os pacientes precisassem suar.

Os pesquisadores, na esperança de tirar proveito de seu design generalizável, também estão descobrindo qual biomarcador eles podem querer estudar a seguir. Eventualmente, o objetivo seria ter um dispositivo que medisse vários biomarcadores de uma vez, o que daria uma imagem mais clara e individualizada do que está acontecendo no corpo de uma pessoa.