Tragbares Gerät misst Cortisol im Schweiß

Das Hormon Cortisol steigt und fällt im Laufe des Tages auf natürliche Weise und kann als Reaktion auf Stress sprunghaft ansteigen, aber aktuelle Methoden zur Messung des Cortisolspiegels erfordern das Warten auf mehrere Tage auf Ergebnisse aus einem Labor. Zu dem Zeitpunkt, an dem eine Person die Ergebnisse eines Cortisoltests erfährt – die möglicherweise Informationen zur Behandlung bestimmter Erkrankungen liefern – ist es wahrscheinlich anders als zu dem Zeitpunkt, an dem der Test durchgeführt wurde.

Entstanden ist ein dehnbares Pflaster, das, direkt auf die Haut aufgetragen, Schweiß aufnimmt und misst, wie viel Cortisol eine Person produziert. Es bietet eine nicht-invasive und kontinuierliche Überwachung verschiedener Biomarker für eine Reihe von physiologischen Zuständen und hilft bei der Früherkennung verschiedener Krankheiten und der Bewertung der sportlichen Leistung.

Klinische Tests, die Cortisol messen, liefern ein objektives Maß für emotionalen oder körperlichen Stress bei Versuchspersonen und können Ärzten helfen, festzustellen, ob die Nebenniere oder Hypophyse eines Patienten richtig funktioniert. Das neue Gerät könnte es Menschen mit einem Ungleichgewicht ermöglichen, ihre eigenen Werte zu Hause zu überwachen. Es könnte auch den emotionalen Zustand junger – auch nonverbaler – Kinder offenbaren, die sonst möglicherweise nicht in der Lage wären, mitzuteilen, dass sie Stress empfinden.

Der dehnbare, rechteckige Sensor wurde um eine Membran herum gebaut, die spezifisch nur an Cortisol bindet. Auf die Haut geklebt, saugt es den Schweiß passiv durch Löcher in der Unterseite des Pflasters auf. Der Schweiß sammelt sich in einem Reservoir, das von der Cortisol-empfindlichen Membran gekrönt wird. Geladene Ionen wie Natrium oder Kalium, die auch im Schweiß vorkommen, passieren die Membran, sofern sie nicht durch Cortisol blockiert werden. Es sind diese aufgestauten geladenen Ionen, die der Sensor erkennt, nicht das Cortisol selbst. Darüber hinaus schützt eine wasserdichte Schicht das Pflaster vor Verunreinigungen.

Alles, was ein Benutzer braucht, um den Cortisolspiegel zu sehen, ist zu schwitzen (genug, um zu glänzen), das Pflaster anzubringen und es zur Analyse an ein Gerät anzuschließen, das in Sekundenschnelle Ergebnisse liefert. In Zukunft könnte der Sensor Teil eines vollständig integrierten Systems sein.

Die Forscher wollen den Patch zuverlässiger und genauer machen und sicherstellen, dass er wiederverwendbar ist. Der Prototyp funktioniert mehrfach, solange er nicht mit Schweiß gesättigt ist. In Zukunft könnte der Cortisol-Sensor für Speichel verwendet werden, was das Schwitzen der Patienten vermeiden würde.