Thiết bị mới của Wei Gao này sẽ phát hiện những thay đổi về nồng độ cortisol ảnh hưởng đến những triệu chứng lo âu, rối loạn căng thẳng sau chấn thương và trầm cảm. Một trợ lý của giáo sư kỹ thuật y tế tại Viện Công nghệ California ở California, đã thành lập một thiết bị cảm biến mồ hôi không dây có thể đo chính xác mức độ cortisol và một hợp chất tự nhiên được coi là hormone làm căng thẳng trong cơ thể của con người .Trong một bài báo đăng trên tạp chí Matter vào ngày 26 tháng 2, Gao và các nhà nghiên cứu đã chỉ ra cách họ thiết kế, sản xuất và vận hành thiết bị, đồng thời chứng minh rằng thiết bị có hiệu quả trong việc phát hiện mức cortisol trong thời gian thực.
Mục lục
Thiết bị mới có thể cảm biết được độ căng thẳng của con người
Thiết bị này có giá rẻ, chính xác cao để đo cortisol cho phép theo dõi căng thẳng dễ dàng hơn. Ngoài ra, nó còn có thể theo dõi các tình trạng khác bao gồm lo lắng, rối loạn căng thẳng sau chấn thương và trầm cảm, tất cả đều liên quan với sự thay đổi nồng độ cortisol.
Cảm biến mà Gao phát triển sử dụng một phương pháp tương tự. Một cảm biến mồ hôi khác mà anh mới tạo ra có thể đo mức axit uric trong máu. Rất hữu ích để theo dõi các tình trạng như bệnh tim mạch tiểu đường hoặc bệnh thận. Cả hai loại cảm biến mà Gao; và nhóm của ông tạo ra đều làm bằng graphene dạng tấm carbon.
Một tấm nhựa được khắc bằng tia laser để tạo ra cấu trúc graphene. Ba chiều với các lỗ nhỏ có thể phân tích mồ hôi. Những lỗ chân lông chiếm phần lớn diện tích bề mặt trong cảm biến. Khiến nó đủ nhạy để phát hiện các hợp chất chỉ tồn tại với một lượng rất nhỏ trong mồ hôi. Những lỗ chân lông nhỏ kết hợp với một kháng thể phân tử hệ thống miễn dịch. Đặc biệt nhạy cảm với cortisol giúp cảm biến phát hiện ra các hợp chất.
Phân tích dữ liệu nồng độ cortisol ở cơ thể
Trong một thử nghiệm, mồ hôi của một tình nguyện viên đã được thu thập trong vòng sáu ngày. Để phân tích dữ liệu nồng độ cortisol. Ở một người khỏe mạnh; nồng độ cortisol tăng và giảm theo chu kỳ hàng ngày. Cảm biến ghi nhận các mức độ căng thẳng sẽ cao nhất sau khi thức dậy mỗi sáng và giảm trong suốt cả ngày. “Theo dõi chu kỳ cortisol hàng ngày của bệnh nhân. Có thể phản ánh tình trạng sức khỏe tâm thần. Bệnh nhân trầm cảm có kiểu cortisol sinh học khác với những người khỏe mạnh”, Gao nói.
Trong thử nghiệm khác, những thay đổi về mức độ cortisol đã được ghi lại khi chúng xảy ra. Để đáp ứng với một tác nhân gây căng thẳng cấp tính. Điều này đã được thực hiện thông qua hai thí nghiệm. Đầu tiên, các đối tượng thử nghiệm được yêu cầu thực hiện các bài tập aerobic vì tập thể dục cường độ cao gây ra sự gia tăng mạnh cortisol. Trong thí nghiệm thứ hai các đối tượng thử nghiệm được yêu cầu ngâm tay vào nước đá. Một chất gây căng thẳng đủ để giải phóng cortisol. Trong cả hai thí nghiệm; các cảm biến phát hiện mức cortisol tăng ngay lập tức.
Thiết bị cảm biến không dây
Trong nghiên cứu công bố ngày 26/2 trên tạp chí Matter, thiết bị cảm biến nói trên có thể phát hiện nồng độ cortisol; một hợp chất tự nhiên thường bị coi là hoócmôn gây căng thẳng của cơ thể. Với chi phí sản xuất thấp và độ chính xác cao; thiết bị cảm biến này có thể giúp dễ dàng theo dõi tình trạng căng thẳng của bệnh nhân; cũng như các vấn đề về sức khỏe tâm thần khác như lo lắng, rối loạn căng thẳng sau chấn thương và trầm cảm.
Tất cả những tình trạng này đều có liên quan tới sự thay đổi nồng độ cortisol trong cơ thể. Thiết bị cảm biến phát hiện mức độ căng thẳng qua mồ hôi do nhà khoa học Wei Gao thuộc Viện Công nghệ California phát triển. Thiết bị này được làm bằng graphene; một loại “siêu vật liệu” có nguồn gốc từ carbon nguyên chất.
Một tấm nhựa được khắc bằng tia laser để tạo ra cấu trúc graphene 3D với các lỗ nhỏ li ti; trong đó có thể phân tích lượng mồ hôi tiết ra. Wei Gao là một trong 6 nhà nghiên cứu được Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA); chọn tham gia nghiên cứu về sức khỏe của con người trong các nhiệm vụ ngoài vũ trụ.
Cảm biến mồ hôi theo dõi nồng độ cortisol
“Thông thường, xét nghiệm máu mất ít nhất một đến hai giờ và việc rút máu gây gia tăng mức độ căng thẳng. Để theo dõi căng thẳng, thời gian là rất quan trọng. Cảm biến của chúng tôi cho kết quả chỉ trong vài phút”, Gao chia sẻ.
Vào tháng 10, NASA đã thông báo rằng Gao là một trong sáu nhà nghiên cứu được chọn tham gia nghiên cứu về sức khỏe của con người trong các nhiệm vụ ngoài vũ trụ. Gao sẽ nhận được tài trợ để phát triển công nghệ cảm biến thành một hệ thống theo dõi sự căng thẳng và lo lắng của các phi hành gia như là một phần của chương trình, được quản lý bởi Viện nghiên cứu phân tích sức khỏe không gian (TRISH).
Nguồn: vnexpress.net
