ストレスを測定するデンタルフロス(A Dental Floss That Can Measure Stress)

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2025-05-23 タフツ大学

ストレスを測定するデンタルフロス(A Dental Floss That Can Measure Stress)
This dental floss pick has a sensor that can assess your stress level. Photo: Atul Sharma and Nafize Ishtiaque Hossain

タフツ大学の研究チームは、ストレスホルモン「コルチゾール」をリアルタイムで測定できる革新的なデンタルフロスを開発しました。このフロスは、通常のフロスピックの形状をしており、フロス部分が唾液を毛細管現象で吸収し、内蔵されたセンサーでコルチゾール濃度を検出します。センサーには、コルチゾールに特異的な結合部位を持つ電気重合分子インプリントポリマー(eMIP)が使用されており、高感度かつ迅速な測定が可能です。この技術により、日常のフロス習慣を活用して、ストレスや糖尿病、心疾患、がんなどの健康状態を非侵襲的にモニタリングできる可能性があります。研究成果はTufts Nowに掲載されました。

<関連情報>

唾液を感知するデンタルフロス: 分子インプリントポリマーとスレッドマイクロ流体の統合によるオンデマンド唾液コルチゾール測定によるストレス評価のための革新的ツール Saliva-Sensing Dental Floss: An Innovative Tool for Assessing Stress via On-Demand Salivary Cortisol Measurement with Molecularly Imprinted Polymer and Thread Microfluidics Integration

Atul Sharma,Nafize Ishtiaque Hossain,Ayanna Thomas, and Sameer Sonkusale
ACS Applied Materials & Interfaces  Published: April 17, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/acsami.5c02988

Abstract

On-demand dental-floss-based point-of-care platform is developed for the noninvasive and real-time quantification of salivary cortisol utilizing redox-molecule embedded molecularly imprinted polymer structures and thread microfluidics. Herein, we explore the high-surface-area graphene-based electrode substrate for electrochemically synthesizing selective cortisol MIPs and integrate it with thread microfluidics to build a highly sensitive cortisol-sensing platform for stress monitoring. This platform uses flossing to collect and transport saliva to a flexible electrochemical sensor via capillary microfluidics, where cortisol, a stress biomarker, is measured. This strategy allowed us to detect cortisol as low as 0.048 pg mL–1 in real-time with a detection range of 0.10–10,000 pg mL–1 (R2 = 0.9916). The saliva-sensing dental floss provides results within 11–12 min. The thread-based microfluidic design minimizes interference and ensures consistent repeatability when testing both artificial and actual human saliva samples, yielding 98.64–102.4% recoveries with a relative standard deviation of 5.01%, demonstrating high accuracy and precision. For the human saliva sample (as part of the stress study), the platform showed a high correlation (r = 0.9910) against conventional ELISA assays. Combined with a wireless readout, this saliva floss offers a convenient way to monitor daily stress levels. It can be extended to detect other critical salivary biomarkers with high sensitivity and selectivity in complex environments.

医療・健康
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