一款能测量压力的牙线

塔夫茨大学一位跨学科工程师及其团队近日开发出一种简单装置，该装置使用特殊设计的牙线，可轻松、实时地精确测量压力激素皮质醇。

"项目始于与塔夫茨大学多个部门的合作，旨在研究压力及其他认知状态如何影响问题解决与学习能力，"电气与计算机工程学教授萨米尔·松库萨尔表示。"我们不愿让测量行为本身成为额外压力源，因此设想能否将传感装置融入日常生活？皮质醇是唾液中存在的压力标志物，而牙线恰恰是日常获取唾液样本的理想载体。"

他们设计的唾液传感牙线外观与普通牙线棒无异：尼龙线紧绷在延伸自扁平塑料手柄的两根叉臂上，整体尺寸约食指大小。唾液通过牙线内部的超微细通道，借由毛细作用被采集。液体被吸入牙线棒手柄及连接组件后，流经检测皮质醇的电极表面。

电极上的皮质醇识别得益于三十年前诞生的突破性技术——电聚合分子印迹聚合物（eMIPs）。其原理类似于制作手部石膏模型：聚合物围绕模板分子（此处为皮质醇）成型，移除模板后留下结合位点。这些位点对目标分子具有物理与化学形态的"记忆"，可精准捕获游离的皮质醇分子。

eMIP模具具备多功能性，可制造检测唾液中其他分子的牙线传感器，例如用于生育追踪的雌激素、糖尿病监测的葡萄糖或癌症标志物。该技术还具备同时检测唾液中多种生物标志物的潜力，从而更精准地监测压力、心血管疾病、癌症等健康状况。

"eMIP技术具有颠覆性意义，"松库萨尔强调。"传统生物传感器通常依赖抗体或其他受体捕获目标分子。发现新标志物后，需耗费大量精力对传感器附着的受体分子进行生物工程改造。而eMIP无需在抗体或受体制造上投入巨资。若发现压力或任何疾病的新标志物，短时间内即可完成聚合物模具制备。"

该皮质醇传感器的精确度与市场上或研发中最先进的传感器相当。将这种无需培训即可居家使用的设备普及化，将使压力监测融入医疗健康的多个场景。目前松库萨尔团队正在创建初创公司，致力于推动产品上市。

他指出，虽然牙线传感器在定量检测方面高度精准，但唾液标志物追踪最适合用于监测，而非疾病初诊。部分原因在于个体间的唾液标志物仍存在差异。

"就诊断而言，血液检测仍是金标准。但确诊并开始药物治疗后，若需长期追踪心血管状况以观察心脏健康是否改善，这种传感器监测既便捷又能实现及时干预，"他解释道。

这项发表于ACS Applied Materials and Interfaces期刊的新研究，丰富了松库萨尔团队在基于线材的传感器领域的创新成果——该团队此前已开发出可检测气体、汗液代谢物的传感器（可嵌入衣物），以及能编织进柔性电子设备的晶体管。