興坤 發自 凹非寺

量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

內卷時代，“躺平”、“佛系”都是年輕人用來對抗生活壓力的方式。

然而持續抗壓危害大，輕則肥胖，重則脫髮。

關注精神壓力，早發現早預防，當好合格打工人。才能避免惡性迴圈。

不過，精神壓力這玩意兒也能量化嗎？

當然能！

壓力越大，“壓力荷爾蒙”皮質醇分泌越多，因此監測皮質醇水平的變化，就可以對精神壓力狀態進行初步的判斷。

目前已經出現了透過分析汗液來指示皮質醇含量的儀器，但是它們通常需要大量出汗獲得足夠的汗液檢測量。

有沒有不需要大量運動出汗也可以實時監測的裝置呢？

最近，有一家名叫EnLiSense的公司與得克薩斯大學聯合開發了一款皮質醇水平檢測裝置，可以利用微量汗液實時反饋受檢者的壓力水平。

該檢測儀只有120平方毫米大小，僅僅需要1-3微升汗液就能實現精確檢測。

便攜的優勢還打破了特定受檢條件，能夠真實反映出人們在生活中的精神狀態。

如何測定微量汗液中的皮質醇水平？

不同於血糖監測（CGM）的工作原理，皮質醇難溶，性質穩定，不能透過檢測離子濃度的方式測定其含量。

因此，皮質醇檢測儀用到了另一個電化學原理，法拉第感應定律。這種檢測方式也叫做電化學阻抗譜（EIS）。

EIS的工作原理，是以交流電訊號電壓與電流的比值變化（即阻抗值），呈現不同頻率的微弱電訊號在系統中的擾動。

EIS通常會使用到兩種感測器型別，法拉第感測器 (f-EIS) 和非法拉第感測器 (nf-EIS) 。

二者區別在於法拉第感測器電極中填充了氧化還原試劑電解質溶液，以電荷的轉移測定兩個電極之間的阻抗值變化，從而顯示出被檢測物質的濃度。

而這一款皮質醇檢測儀使用的是非法拉第感測器，電解質溶液中不含氧化還原試劑，電極表面則固定有皮質醇抗體。

電極表面皮質醇的抗原-抗體結合，會使電極與電解質之間介面特性發生變化，進而引起電容變化改變阻抗值，以此反映出皮質醇濃度。

△A：nf-EIS感測器示意圖；B：電極表面抗原-抗體互作。

基於EIS，感測器可以實現對皮質醇水平的高靈敏度實時監測，僅需2微升左右受檢液體。

具備了高靈敏度和體積小便攜的特性，這款皮質醇感測器能被結合到各種非侵入式穿戴裝置上，並且可以容納多個目標檢測條，使用起來更方便。

不僅僅能反映精神壓力

將精神壓力用數字量化出來，除了請假看醫生還有什麼用？

休斯頓大學研究員Rose Faghih計劃把感測器聯入智慧家居系統，探索更智慧的人類-AI閉環系統。

精神狀態不佳？整個家裡的電子裝置都能為你開路，調節燈光和音樂也可能就是基礎操作了。

大概，突然出現的奶茶會更有吸引力吧。

另外，壓力大導致肥胖的彩蛋也可以利用起來。

Faghih還做了皮質醇和瘦素互作的研究工作，進行對肥胖症治療方式的探索，實時精確監測皮質醇的儀器將會更有助於此類研究的發展。

該檢測儀的開發者表示，下一步將會去申請FDA的批准，將其廣泛應用於實際生活中。

參考連結：
https://spectrum.ieee.org/sweat-detector-reads-stress-microliters
https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Electrochemical-Impedance-Spectroscopy.aspx

— 完 —

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