一种新型非侵入性贴片可以监测重要激素

可穿戴传感器已经可以监测各种重要的健康特征。但在检测激素水平方面，尤其是女性激素水平方面，它们还远远不够。然而，加州理工学院的研究人员设计了一种新设备，专门用于测量女性最重要和最有影响力的激素之一。根据该团队最近发表在《自然纳米技术》上的研究，他们的新可穿戴传感器只需分析汗液滴，就可以检测和评估用户的雌二醇水平。

雌二醇是雌激素最有效的形式，是女性健康的重要组成部分。它不仅在调节生殖周期和排卵方面必不可少，而且这种激素的水平与抑郁症、骨质疏松症甚至心脏病等问题直接相关。目前，雌二醇监测需要在诊所或家中采集血液或尿液样本。相比之下，加州理工学院医学工程助理教授高伟发明的新型传感器只需要通过微流体系统内极小的自动阀门收集微量的汗液。

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该传感器依靠汗液来测量雌二醇不仅因为其非侵入性而令人印象深刻；根据加州理工学院的声明，这种激素在汗液中的浓度比在血液中的浓度低约 50 倍。

这款可穿戴设备的监测系统利用了适体——一种能够与人工抗体等目标分子结合的短链单链 DNA。高教授的团队首先将适体附着在充满喷墨打印金纳米粒子的表面上。然后，适体可以与目标分子结合——在本例中是雌二醇。一旦连接，该分子就会被其他碳化钛涂层金纳米粒子（称为“MXenes”）重新捕获。产生的电信号可以通过一个易于使用的智能手机应用程序进行无线测量，并与雌二醇水平相关联。

为了实际收集汗液样本，传感器使用由自动阀门控制的微型通道，只允许固定量的液体进入传感器。为了考虑到患者汗液成分的差异，该设备还通过收集的盐含量、皮肤温度和汗液 pH 值信息进行持续校准。

这也不是高福发明的第一个汗液传感器，之前的变体也可以检测压力荷尔蒙皮质醇、COVID-19，以及指示炎症的生物标志物。

高在加州理工学院的公告中表示：“人们经常问我是否可以制造出用于检测女性荷尔蒙的同种汗液传感器，因为我们知道这些荷尔蒙对女性健康的影响有多大。”经过进一步优化，新的雌二醇传感器可以帮助那些试图自然或体外受孕的用户，以及那些需要激素替代疗法的人。高表示，该团队还打算扩大他们可以检测的女性荷尔蒙范围，包括另一种与排卵相关的变体——黄体酮。