新しい非侵襲性パッチは重要なホルモンを監視できる

ウェアラブル センサーはすでにさまざまな重要な健康特性を監視できる。しかし、特に女性の場合、ホルモン レベルの検出に関してはまだ不十分である。しかし、カリフォルニア工科大学の研究者が設計した新しいデバイスは、女性にとって最も重要で影響力のあるホルモンの 1 つを測定するために特別に調整されている。Nature Nanotechnologyに最近発表されたチームの研究によると、新しいウェアラブル センサーは汗の滴を分析するだけでユーザーのエストラジオール レベルを検出し、評価できるという。

エストロゲンの最も強力な形態であるエストラジオールは、女性の健康にとって極めて重要な成分です。生殖周期と排卵の調整に必要なだけでなく、このホルモンのレベルは、うつ病から骨粗しょう症、さらには心臓病に至るまで、さまざまな問題に直接関連しています。現在、エストラジオールのモニタリングには、クリニックまたは自宅で採取した血液または尿サンプルが必要です。対照的に、医療工学助教授のウェイ・ガオが作成したカリフォルニア工科大学の新しいセンサーでは、マイクロ流体システム内の非常に小さな自動バルブを介して採取したごく少量の汗のみが必要です。

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このセンサーが汗を使ってエストラジオールを測定するのは、非侵襲性という点だけが素晴らしいというわけではない。カリフォルニア工科大学の発表によると、汗の中のエストラジオール濃度は血液中の濃度の約50分の1だという。

このウェアラブルのモニタリング システムは、アプタマー (人工抗体のような標的分子に結合できる短い一本鎖 DNA) を利用しています。ガオ氏のチームはまず、インクジェット印刷された金ナノ粒子を染み込ませた表面にアプタマーを取り付けました。すると、アプタマーは標的分子 (この場合はエストラジオール) と結合できるようになりました。結合すると、分子は「MXenes」と呼ばれる別の炭化チタンでコーティングされた金ナノ粒子によって再び捕捉されます。結果として生じる電気信号は、使いやすいスマートフォン アプリを介してワイヤレスで測定し、エストラジオール レベルと相関させることができます。

実際に汗のサンプルを収集するために、センサーは自動バルブで制御される小さなチャネルを使用して、一定量の液体のみをセンサーに送り込みます。患者の汗の成分の違いを考慮するために、このデバイスは塩分濃度、皮膚温度、汗の pH について収集された情報を使用して常に較正も行います。

これはガオ氏の最初の発汗センサーではない。以前のバージョンでは、ストレスホルモンのコルチゾールやCOVID-19、炎症を示すバイオマーカーも検出できた。

「女性ホルモン用の同じ種類の汗センサーを作れないかとよく聞かれます。女性ホルモンが女性の健康にどれほど影響するかはわかっているからです」とガオ氏はカリフォルニア工科大学の発表で述べた。さらに最適化すれば、この新しいエストラジオールセンサーは、自然妊娠や体外受精で子供を授かろうとしているユーザーや、ホルモン補充療法が必要な人の助けになる可能性がある。ガオ氏によると、チームはまた、排卵に関連する別の変異体であるプロゲステロンなど、検出できる女性ホルモンの範囲を拡大する予定だという。