Стрес може проявлятися широким спектром фізичних, емоційних та соціальних симптомів, таких як дратівливість, головний біль, тривога та підвищений пульс. На додаток до цих проявів, кортизол у слині служить добре відомим біомаркером фізіологічного стресу, що відображає його рівень у крові. Оскільки стрес має руйнівний та поширений характер у нестабільному, чутливому до часу, безперервному світі, в якому ми живемо, інструмент, здатний швидко та точно вимірювати рівень кортизолу в слині, був би дуже ефективним. Як зазначається в нещодавньому дослідженні, команда дослідників з Університету Тафтса в США розробила зубну нитку, яка може робити саме це.
Стрес, безсумнівно, є прокляттям нашого часу, і нещодавні дослідження показали не лише те, що він поширений у всьому світі, але й те, що його інтенсивність зростає з кожним роком. Хоча аналіз крові залишається найточнішим засобом вимірювання стресу, мало хто бажає або може регулярно проводити такі процедури у своєму повсякденному житті. Саме цю нішу дослідники з Університету Тафтса прагнули заповнити своєю зубною ниткою. Виступаючи в прес-релізі університету, співавтор доктор Самір Сонкусале, професор електротехніки та комп'ютерної інженерії, сказав: «Ми не хотіли, щоб вимірювання створювало додаткове джерело стресу, тому ми подумали, чи можемо ми створити сенсорний пристрій, який стане частиною вашого повсякденного життя? Кортизол – це маркер стресу, який міститься в слині, тому використання зубної нитки здавалося природним способом щоденного взяття зразка».
Зубна нитка для моніторингу стресу вдома
Пристрій дослідників виглядає як звичайна зубна нитка, але це зовсім не так. Коли використовується зубна нитка, слина втягується капілярним ефектом через дуже вузький канал у нитці в ручку зубної нитки та приєднаний датчик, де вона поширюється по електродах, які виявляють кортизол. Виявлення кортизолу на електродах досягається за допомогою вражаючої технології, що виникла майже 30 років тому, відомої як електрополімеризовані молекулярно імпринтовані полімери (eMIP). Цей метод передбачає формування полімеру навколо цільової молекули — у цьому випадку кортизолу — який пізніше видаляється, залишаючи полімер з крихітними порожнинами — сайтами зв'язування — що відповідають формі та хімічним властивостям кортизолу. Ці сайти зберігають пам'ять про молекулу кортизолу, що дозволяє їм вибірково розпізнавати та захоплювати вільно плаваючі молекули кортизолу, які вступають у контакт.
За словами доктора Сонкусале: «Підхід eMIP змінює правила гри. Біосенсори зазвичай розробляються з використанням антитіл або інших рецепторів, які вловлюють молекулу, що цікавить. Після того, як маркер знайдено, потрібно багато роботи з біоінженерії молекули-сприймача, приєднаної до датчика». Однак «eMIP не залежить від великих інвестицій у створення антитіл або рецепторів», — продовжив він, — «тому, якщо ви виявите новий маркер стресу або будь-якого іншого захворювання чи стану, ви можете просто створити полімерний зліпок за дуже короткий проміжок часу».
Хоча повсякденна функціональність пристрою є надзвичайно важливою, доктор Сонкусале також зазначив, що пристрій найкраще підходить для відстеження існуючих захворювань, а не для встановлення початкових діагнозів. «Для діагностики аналіз крові все ще є золотим стандартом, але після того, як вам поставлять діагноз і призначать ліки, якщо вам потрібно відстежувати, скажімо, серцево-судинне захворювання з часом, щоб побачити, чи покращується здоров'я вашого серця, то моніторинг за допомогою датчика може бути простим і дозволяє своєчасно втручатися, коли це необхідно», – сказав він.
Стаття під назвою «Зубна нитка, що реагує на слину: інноваційний інструмент для оцінки стресу за допомогою вимірювання рівня кортизолу в слині за потреби з молекулярно імпринтованим полімером та інтеграцією мікрофлюїдних ниток» була опублікована 30 квітня 2025 року в журналі ACS Applied Materials and Interfaces.
Автор: Фрейзер Макдональд
Джерело: Dental Tribune International