从日常到极端，人体对压力的反应都是通过产生一种叫做皮质醇的激素。
迄今为止，测量皮质醇作为潜在识别抑郁和创伤后应激等激素水平升高的疾病的方法是不切实际的。传统上，皮质醇水平由专业实验室通过血样进行评估，虽然这些测量对诊断某些疾病很有用，但它们无法捕捉皮质醇水平随时间的变化。
现在，加州大学洛杉矶分校的一个研究团队已经开发出一种可能是一个重大进步的设备：一款智能手表，能够准确、无创、实时地评估汗液中的皮质醇水平。发表在《科学进步》杂志上的一项研究表明，这项技术可以让佩戴者阅读并对压力的重要生化指标做出反应。
加州大学洛杉矶分校（UCLA）精神病学和生物行为科学教授安妮·安德鲁斯（Anne Andrews）说：“我预计，密切监测皮质醇随时间变化的能力将对精神疾病患者非常有益。”，加州大学洛杉矶分校加利福尼亚纳米系统研究所成员，塞梅尔神经科学与人类行为研究所成员。“他们可能会看到一些事情发生，或者监控自己个人模式的变化。”
加州大学洛杉矶分校萨缪利工程学院电气与计算机工程副教授、CNSI成员萨姆·埃马米尼亚德表示，皮质醇非常适合通过汗液进行测量。
他说：“我们确定，通过追踪汗液中的皮质醇，我们将能够以可穿戴的形式监测这种变化，就像我们之前对代谢物和药物等其他小分子所做的那样。”。“由于皮质醇分子量小，它在汗液中扩散，浓度水平与循环水平密切相关。”
这项技术利用了Emaminejad、Andrews及其研究团队在可穿戴生物电子学和生物传感晶体管方面的先前进展。
在新的智能手表中，一条专门的薄胶粘膜收集了少量的汗液，可以用百万分之一升来测量。一个附加的传感器使用被称为适体的DNA工程链来检测皮质醇，其设计目的是使皮质醇分子能够像钥匙和锁一样装入每个适体。当皮质醇附着时，适配子会改变形状，从而改变晶体管表面的电场。
这项发明连同2021项研究证明了用探针测量大脑中的关键化学物质的能力，这是对安德鲁斯进行长期科学探索的高潮。在20多年的时间里，尽管晶体管容易受到潮湿、咸咸的生物环境的影响，但她还是率先在生物中监测了血清素等分子，血清素是大脑中与情绪调节有关的化学信使。
1999年，她提出用核酸——而不是蛋白质——识别特定分子的标准机制。
安德鲁斯同时也是化学和生物化学教授，他说：“这一策略使我们解决了一个基本的物理问题：如何让晶体管在生物流体中进行电子测量。”。
与此同时，Emaminejad已经有了无处不在的个人健康监测的愿景。他的实验室是可穿戴设备的先驱，该设备带有生物传感器，可以跟踪特定健康指标相关的特定分子水平。
他说：“我们正在进入个人监控的时代，在这个时代里，医生基本上总是和我们在一起，而不是去看医生检查身体。”。“这些数据被收集、分析并提供在身体上，为我们提供实时反馈，以改善我们的健康和福祉。”
Emaminejad的实验室此前已经证明，一种一次性版本的专用粘合膜使智能手表能够分析汗液中的化学物质，以及一种即使佩戴者仍在工作时也会产生少量汗液的技术。早期的研究表明，Emaminejad小组开发的传感器可能有助于诊断囊性纤维化等疾病，并可用于个性化药物剂量。
使用皮质醇水平诊断抑郁症和其他疾病的一个挑战是，人与人之间的激素水平可能存在很大差异，因此医生无法从任何单一测量中获得太多信息。但作者预测，随着时间的推移，使用智能手表跟踪个体皮质醇水平可能会提醒佩戴者及其医生注意可能对诊断或监测治疗效果具有临床意义的变化。
该研究的其他作者包括加州大学洛杉矶分校心理学副教授Janet Tomiyama，她多年来一直与Emaminejad的实验室合作，在临床环境中测试他的可穿戴设备。
加州大学洛杉矶分校化学和生物化学及材料科学与工程杰出教授、CNSI成员、论文合著者保罗·韦斯说：“这项工作将加州大学洛杉矶分校的不同部分整合在一起，从而成为一篇重要论文。”。“它来自于我们之间的亲密关系，没有自我问题，对一起工作感到兴奋。我们可以解决彼此的问题，并将这项技术推向新的方向。”
最新的研究建立在由国家科学基金会和国家卫生研究院资助的早期工作上。目前的研究得到NSF职业计划的资助，美国国立药物滥用研究所通过NIH的主任改造研究奖，国立国立卫生研究院全国医学研究所，亨利M杰克逊基金会，斯坦福基因技术中心，大脑和行为基础和PROMA基础。
加州大学洛杉矶分校纳米实验室（UCLA NanoLab）、纳米机器电子成像中心（Electron Imaging Center for NanoMachines）以及纳米和皮克表征实验室（Nano and Pico Characterization Laboratory）均位于CNSI，为这项新研究提供了仪器。
论文的第一作者是加州大学洛杉矶分校博士后学者王波和前加州大学洛杉矶分校研究生赵传珍。其他合著者包括加州大学洛杉矶分校的王肇庆、程宣兵、刘文飞、余文卓、林书宇、赵一超、张凯文和林海松；哥伦比亚大学的Milan Stojanović和Kyung Ae Yang。