Un nou instrument pentru monitorizarea stresului: ață dentară cu senzor de cortizol integrat

Un grup de cercetători de la Tufts University a dezvoltat un dispozitiv inovator care îmbină igiena orală cu monitorizarea biomarkerilor de stres: o ață dentară capabilă să detecteze nivelul de cortizol din salivă în timp real. Studiul a fost publicat în jurnalul ACS Applied Materials and Interfaces și propune o metodă non-invazivă, accesibilă și precisă de evaluare zilnică a stresului fiziologic.
Stresul cronic este un factor major de risc pentru o serie de afecțiuni grave, precum bolile cardiovasculare, depresia sau tulburările imune. Cu toate acestea, metodele actuale de monitorizare a stresului sunt adesea imprecise, costisitoare sau subiective, bazându-se pe chestionare sau evaluări psihologice. Cortizolul, hormonul eliberat de glandele suprarenale în condiții de stres, este un marker biologic bine validat, prezent inclusiv în salivă, ceea ce îl face potrivit pentru monitorizare non-invazivă.

Despre tehnologie

Dispozitivul dezvoltat are forma unui floss pick obișnuit – o ață dentară montată pe un suport mic din plastic. Principiul de funcționare este următorul:

•  Saliva este preluată în mod pasiv prin acțiune capilară, fiind atrasă de firul de ață dentară în interiorul dispozitivului.
•  Lichidul este transportat către un senzor electrochimic aflat în mânerul aței.
•  Senzorul este bazat pe o tehnologie denumită polimeri amprentați molecular electropolimerizați (eMIP), care recunoaște cortizolul cu o specificitate ridicată.

Acești polimeri se comportă ca niște matrițe moleculare: se formează în jurul moleculei-țintă (cortizol), care apoi este îndepărtată, lăsând în urmă locuri active ce pot recunoaște și lega alți compuși identici.

Performanță și acuratețe

•  Dispozitivul poate detecta cortizol la concentrații de până la 0,048 pg/mL, cu o plajă de detecție între 0,10–10.000 pg/mL, obținând un coeficient de corelație de R² = 0,9916.
•  Timpul necesar pentru obținerea rezultatelor este de 11–12 minute.
•  În testele pe probe de salivă umană și artificială, acuratețea a fost excelentă: recuperări între 98,64–102,4% și un coeficient de variație de 5,01%.
•  Corelația cu testele ELISA convenționale a fost foarte ridicată (r = 0,9910), confirmând validitatea metodei.

Aplicații extinse

Polimerii eMIP pot fi adaptați rapid pentru detecția altor markeri biologici din salivă, ceea ce transformă această platformă într-un sistem versatil pentru monitorizarea în timp real a mai multor condiții medicale. Exemple de potențiale aplicații:

•  Estrogen – pentru urmărirea fertilității
•  Glucoză – pentru controlul diabetului
•  Markeri oncologici – pentru detecția precoce a cancerului
•  Markeri inflamatori sau cardiovasculari

În plus, cercetătorii lucrează la integrarea unui modul fără fir, pentru transmiterea datelor către dispozitive mobile, facilitând auto-monitorizarea fără asistență medicală directă.

Avantaje față de metodele tradiționale

•  Non-invaziv și ușor de utilizat – permite integrarea monitorizării într-o rutină zilnică, fără a adăuga stres suplimentar.
•  Rapid și precis – oferă date biologice obiective în doar câteva minute.
•  Scalabil – poate fi adaptat pentru diverse biomolecule, fără necesitatea dezvoltării de anticorpi specifici.
•  Accesibil – poate fi utilizat acasă, fără pregătire specială.

Limitări și utilizare optimă

Deși acuratețea dispozitivului este comparabilă cu metodele de laborator, cercetătorii subliniază că monitorizarea salivară este potrivită pentru urmărirea evoluției unei afecțiuni, nu pentru diagnosticul inițial, din cauza variabilității individuale a compoziției salivei. Astfel, sângele rămâne standardul de aur pentru diagnostic.

Totuși, în contextul unui tratament deja inițiat, acest instrument permite intervenții rapide și ajustarea medicației în funcție de dinamica biomarkerilor, în special în boli cronice precum hipertensiunea, diabetul sau depresia.

Perspective și concluzii

Această inovație marchează un pas important în direcția sănătății personalizate, oferind o soluție simplă și eficientă pentru evaluarea stresului și a altor condiții medicale. Prin integrarea senzorilor în obiecte cotidiene, precum ața dentară, medicina preventivă devine mai accesibilă și mai puțin intruzivă.

În prezent, echipa de la Tufts lucrează la înființarea unei companii spin-off pentru comercializarea produsului. Dacă va fi implementat pe scară largă, acest tip de biosenzor ar putea transforma modul în care urmărim sănătatea mentală și fiziologică, oferind date precise, în timp real, chiar în confortul propriei locuințe.