Chytrá kontaktní čočka pozná stres ze slz. Vědci ji už úspěšně otestovali

Přidat Svět Androida mezi preferované stránky na Google

ať vám neunikne žádná Android novinka nebo sleva

Jak moc jste ve stresu? V budoucnu na tuto odpověď možná nebudeme hledat odpověď pomocí chytrých hodinek nebo dotazníků, ale elegantním chemickým řešením. Tým z amerického Terasaki Institute do okraje měkké kontaktní čočky vtiskl senzor, který ve slzách zachytí serotonin podílející se na regulaci nálady. Podle studie v časopise Science Translational Medicine by jednou mohl sledovat změny v těle bez jediného odběru krve.

Jak může kontaktní čočka poznat stres?

Celý nápad stojí na jednoduchém řetězci. Slzná žláza vyrábí slzy z krevní plazmy, takže se do nich v menší koncentraci dostane i serotonin, který koluje v krvi. Když je člověk ve stresu, organismus ho v trávicím traktu tvoří méně. Méně serotoninu v krvi by se tak mělo projevit i v slzách.

Výsledky 16. září otiskl odborný časopis Science Translational Medicine, sesterský titul prestižního magazínu Science. Studii od té doby citují i zahraniční weby Earth.com a IEEE Spectrum, kterým se vedoucí výzkumu Yangzhi Zhu rozpovídal o detailech. Sám přitom brzdí přehnaná očekávání. „Byl bych opatrný s tvrzením, že serotonin ve slzách přímo sleduje stres jedna ku jedné. Pozorovali jsme, že se v našich modelech měnil za podmínek spojených se stresem,“ řekl webu Earth.com.

Elektronika se schovává na okraji čočky

Vědci na hydrogelovou čočku natiskli tři drobné elektrody z grafenu a stříbra. Vedou ve vlnovkách po jejím okraji, takže nepřekáží ve výhledu a snesou opakované ohýbání. Překrývá je další vrstva, ve které zůstal jen malý otvor pro slzy. Celá čočka měří zhruba 300 mikrometrů, což odpovídá asi třem listům papíru, a elektronika jí podle autorů přidá méně než desetinu tloušťky.

V laboratoři s umělými slzami senzor zachytil serotonin i v koncentraci zhruba dvousetkrát nižší, než jakou slzy běžně obsahují. Odpověď měl za méně než 40 sekund a funkční zůstal i po více než čtyřech týdnech převracení, skládání, natahování a kroucení. Právě tahle kombinace je podle autorů to nejtěžší, protože tak citlivé senzory bývají tuhé.

Kdo už čočku vyzkoušel?

Nejdřív přišly na řadu myši. Pětice z nich prošla dvěma týdny každodenního stresu, dalších pět žilo normálně. Stresovaná zvířata měla v krvi i v slzách víc stresového hormonu kortizolu a méně serotoninu. U kortizolu se hodnoty z obou tekutin shodovaly téměř přesně, u serotoninu byla vazba slabší, ale pořád statisticky významná.

Na živém oku čočka zatím byla jen u uspaného prasete. Vědci mu asi na pět minut nasadili čočku a do oka kapali umělé slzy se známým množstvím serotoninu, přičemž čočka zachytila každou změnu. Oční vyšetření po sundání neodhalilo zánět ani podráždění.

Z lidí se do pilotní části zapojilo deset dobrovolníků, které čekal standardní laboratorní stresový test s krátkým projevem a počítáním z hlavy před dvěma hodnotiteli. Vědci jim odebrali slzy před testem, během něj a po odpočinku a čočkou je pak změřili v laboratoři. Serotonin během stresu klesl a po odpočinku se vracel k výchozí hodnotě. Nikdo z dobrovolníků ale čočku na oku neměl.

Casio nacpalo hodinky do prstenu. Měří tep, teplotu i okysličení Jakub Kárník Zprávičky Jakub Kárník Zprávičky

Dnešní chytré hodinky a prsteny, jako třeba nedávno představený prsten od Casia, měří hlavně tep, teplotu nebo okysličení krve. Podle profesora Wei Gao z Kalifornského technologického institutu, který na výzkumu nespolupracoval, ukazuje práce směr od fyzikálních signálů k průběžnému sledování molekul. „Oko a slzy jsou zajímavým rozhraním, protože by mohly umožnit opakované biochemické měření bez odběru krve,“ řekl IEEE Spectrum.

Kdy by se chytrá čočka mohla dostat k lidem?

Při testech byla čočka připojená tenkými niklovými drátky k laboratorním přístrojům. Tým už ale sestavil i bezdrátovou verzi s čipem NFC, která se obejde bez baterie, energii čerpá z blízkého telefonu a do něj také posílá data. I ta ale podle autorů potřebuje další ladění a bezpečnostní testy. Zhu zmínil, že čočka by se dala vyrobit i v dioptrické verzi.

Než by si ji někdo mohl nasadit na celý den, bude podle Zhua potřeba větší studie na lidech, dlouhodobé testy snášenlivosti oka, stabilní kalibrace a plně bezdrátový systém. Do budoucna chce tým měřit víc látek najednou, aby čočka dala ucelenější obrázek o stavu těla. O termínu ani komerčním produktu zatím nepadlo ani slovo.

Nosili byste kontaktní čočku, která by sledovala vaši hladinu stresu?

Zdroje: Earth.com, IEEE Spectrum

Přidat Svět Androida mezi preferované stránky na Google

ať vám neunikne žádná Android novinka nebo sleva