O lentilă de contact inteligentă, reutilizabilă, ar putea transforma lacrimile într-o sursă de informații despre ceea ce se întâmplă în organism.
Serotonina poate fi detectată direct din lacrimi cu ajutorul unui senzor electrochimic integrat într-o lentilă moale.
Senzorul a detectat concentrații de până la 72 picomolari, o sensibilitate de aproximativ 200 de ori mai mare decât nivelul necesar pentru măsurarea serotoninei tipice din lacrimile umane.
Într-un studiu-pilot cu 10 voluntari, serotonina din probele de lacrimi a scăzut în timpul unui test standardizat de stres și a revenit spre nivelul inițial după aceea.
Tehnologia nu este încă un test medical pentru stres sau sănătatea mintală: sunt necesare studii umane mai mari, monitorizare wireless și verificarea siguranței utilizării pe termen lung.
Când ne gândim la lacrimi, ne gândim în primul rând la hidratarea și protecția ochilor. Pentru cercetători, însă, pelicula lacrimală reprezintă și un mic „rezervor” de informații biochimice.
O echipă condusă de dr. Yangzhi Zhu, cercetător principal și profesor asistent la Terasaki Institute for Biomedical Innovation, a dezvoltat o lentilă de contact moale și reutilizabilă capabilă să detecteze serotonina din lichidul lacrimal.
Dispozitivul face parte din proiectul Ocular Library for the Analysis of Tear Biomarkers (OCULAB), o platformă de bioelectronică oculară concepută pentru monitorizarea, în timp, a unor biomarkeri din filmul lacrimal.
Ideea este una aparent simplă, dar tehnologic dificilă: în loc ca pentru fiecare analiză să fie nevoie de recoltarea unei probe și de procesarea ei într-un laborator, cercetătorii încearcă să transforme chiar suprafața ochiului într-o interfață de monitorizare.
Studiul a fost publicat pe 16 septembrie 2026 în Science Translational Medicine.
Cercetătorii au integrat într-o lentilă de contact moale un senzor electrochimic subțire și flexibil. Acesta folosește ferocen, un compus care participă la reacția electrochimică ce generează un semnal electric atunci când intră în contact cu serotonina.
Semnalul poate fi măsurat și transformat într-o valoare corespunzătoare concentrației de serotonină.
Unul dintre punctele forte ale dispozitivului este sensibilitatea. În testele de calibrare, senzorul a avut o limită de detecție de 72 picomolari, cu un interval de măsurare de la 0,1 până la 500 nanomolari.
Mai mult, platforma a fost concepută astfel încât suprafața electrochimică să poată fi „resetată” între măsurători. În condiții de laborator, funcționarea a fost menținută mai mult de 28 de zile într-un mediu asemănător lacrimilor și după deformări repetate ale lentilei, precum îndoirea, răsucirea și întinderea.
Cercetătorii au testat mai întâi relația dintre stres și serotonina din lacrimi într-un model de șoarece cu stres cronic.
La animalele supuse stresului, concentrația de serotonină din lacrimi a scăzut. În același timp, nivelurile de cortizol – un hormon asociat răspunsului organismului la stres – au crescut atât în sânge, cât și în lacrimi.
Apoi, cercetătorii au analizat probe de lacrimi provenite de la oameni.
În studiul-pilot, 10 voluntari au fost supuși unei sarcini standardizate de stres. Probele de lacrimi au fost recoltate în diferite momente, iar cercetătorii au analizat ulterior serotonina cu ajutorul platformei „lab-on-a-contact lens”.
Rezultatul a fost interesant: nivelul serotoninei a scăzut în timpul sarcinii stresante și a revenit spre valoarea inițială după perioada de recuperare.
Este însă important de precizat că participanții umani nu au purtat lentila inteligentă în timpul testului de stres. În această etapă, probele de lacrimi au fost recoltate și analizate ulterior cu platforma.
Serotonina este o moleculă de semnalizare implicată în numeroase procese din organism, inclusiv în reglarea dispoziției și în mecanisme fiziologice asociate stresului.
Problema pentru cercetători este că procesele biologice care apar în timpul stresului sunt dinamice. O analiză făcută o singură dată poate oferi doar o imagine de moment.
Lacrimile ar putea oferi, teoretic, o modalitate mai puțin invazivă de a urmări anumite modificări biochimice.
Spre deosebire de recoltarea sângelui, obținerea lacrimilor nu necesită ac, iar cantitatea de lichid necesară pentru măsurare poate fi foarte mică. Tocmai această caracteristică face ca filmul lacrimal să fie investigat ca posibilă sursă de biomarkeri.
Un alt element neobișnuit al dispozitivului este faptul că nu a fost gândit ca un senzor de unică folosință.
Potrivit cercetătorilor, lentila și-a menținut măsurătorile precise în cadrul testelor după până la 400 de utilizări, pe parcursul mai multor zile.
În studiul publicat, platforma a demonstrat și stabilitate în condiții de laborator pe o perioadă mai lungă, inclusiv după deformări mecanice repetate.
Acest lucru este important pentru viziunea pe termen lung a echipei: cercetătorii nu vor doar să creeze un dispozitiv care să efectueze o singură analiză, ci o platformă capabilă să urmărească modificări biologice în timp.
În forma actuală, tehnologia nu este încă o lentilă pe care o persoană o poate purta zilnic pentru a-și monitoriza stresul pe telefon.
Următorul obiectiv este integrarea unor componente wireless, astfel încât o versiune viitoare să poată colecta și transmite datele în timp real, în timp ce este purtată.
Ar fi o schimbare importantă: în loc ca lacrimile să fie recoltate, transportate și analizate ulterior, informația biochimică ar putea fi transmisă direct către un dispozitiv extern.
Dar drumul până la utilizarea clinică este încă lung.
Cercetătorii spun că sunt necesare studii pe grupuri umane mai mari și mai diverse pentru a afla cât de bine se corelează serotonina din lacrimi cu stresul și cu diferite aspecte ale sănătății mintale. De asemenea, trebuie evaluate stabilitatea senzorului, calibrarea într-un mediu lacrimal care se schimbă permanent, confortul, reproducibilitatea fabricației și siguranța purtării pe termen lung.
Cercetarea nu se oprește, de fapt, la serotonină.
Viziunea echipei OCULAB este mai largă: folosirea ochiului și a filmului lacrimal ca o interfață biologică pentru monitorizarea mai multor biomarkeri.
Combinația dintre lentile moi, senzori electrochimici, electronică flexibilă și tehnologii wireless ar putea permite, în viitor, urmărirea unor modificări fiziologice fără proceduri invazive repetate.
Pentru moment, însă, rezultatele trebuie privite ca o demonstrație de concept, nu ca un dispozitiv medical disponibil pentru diagnosticarea stresului sau a tulburărilor psihice.
Studiul arată că serotonina poate fi detectată cu o sensibilitate foarte ridicată în lacrimi și că modificările observate în condiții de stres merită investigate în studii umane mai ample.
Dacă tehnologia va trece cu succes de aceste etape, lentila de contact ar putea ajunge să fie mai mult decât un dispozitiv care corectează vederea: ar putea deveni un mic laborator purtat chiar pe ochi.
Studiul: Minwoo Kim et al., Serotonin measurement by lab-on-a-contact lens in porcine and human tears, Science Translational Medicine, 2026. DOI: 10.1126/scitranslmed.adv9538.
Această afecțiune poate prezice apariția demenței cu 12 ani înainte de debutul primelor simptome.
Boala care îți poate afecta vederea fără să știi. Apare între 29 și 59 de ani.
Care este legătura dintre stres și artrita reumatoidă. Ce este artrita reumatoidă, cum afectează ochii și care sunt complicațiile majore.
Când devine lacrimarea excesivă a ochilor o problemă și care sunt cauzele principale.
Acest lucru simplu ar putea preveni demența. Are un impact major asupra creierului.
Acesta este un efect negativ major pe care hipertensiunea arterială îl are. Face ravagii în organism.
Procedurile estetice pentru schimbarea culorii ochilor vin cu riscuri semnificative pentru sănătatea oculară.
Cercetările recente scot la iveală lumea complexă a microbiomului ocular și rolul său în afecțiuni precum ochiul uscat.
