Depositphotos
Американский исследователь с кафедры биомолекулярной инженерии Калифорнийского университета в Санта-Крузе Энди Йе создал люминесцентный датчик, который крепится к молекулам кортизола в крови и моче и позволяет измерять уровень стресса.
Отмечается, что биосенсор на основе белка с высокой точностью измеряет уровень кортизола. Этот датчик совместим со смартфонами, что делает подобный тест еще более доступным для пользователей.
Кортизол регулирует кровяное давление и обмен веществ. Нарушение выработки этого гормона в организме может спровоцировать серьезные проблемы со здоровьем. Обычно, чтобы измерить уровень этого гормона, человеку необходимо идти на прием к врачу и сдавать анализы. Недавний прорыв в технологии искусственных биосенсоров позволяет проводить тестирование непосредственно в больнице, обеспечивая более точные результаты по сравнению с существующими методами.
После того, как созданный Энди Йе биосенсор связывается с молекулами кортизола в крови и моче, он начинает излучать свет, демонстрируя концентрацию гормона. Результаты проведенного исследования подтвердили, что этот метод позволяет надежно определять кортизол во всем диапазоне уровней, важных для здоровья человека.
Разработчик также продемонстрировал, как этот биосенсор можно интегрировать с камерой на смартфоне. Это позволит измерять уровень кортизола не только в больнице или лаборатории, а в домашних условиях.
Энди Йе занимается инженерией искусственных белков, используя вычислительное проектирование на основе искусственного интеллекта для создания принципиально новых структур белков, а не модификации уже существующих. Для этого исследователь создал белковый биосенсор, в котором связывание кортизола приводит к сближению двух модифицированных белков на молекулярном уровне. Это создает световой сигнал. Более яркое свечение соответствует более высокому уровню кортизола.
По словам разработчика, это первый пример биосенсора, полностью разработанного с помощью вычислений, способного обеспечивать такую высокую чувствительность и динамический диапазон для обнаружения малых молекул аналита. Использование камеры для измерения количества и цвета испускаемого света позволяет определять уровень кортизола с большей чувствительностью, чем позволяют существующие тесты.
Новый диагностический инструмент будет работать подобно экспресс-тестам на COVID-19, необходима будет буквально капля крови или мочи, которую будут смешивать с раствором, содержащим в себе биосенсор. Затем камера смартфона и приложение смогут превратить излучаемый свет в прямое измерение уровня кортизола.
«Вы можете считывать сигнал напрямую — выходной сигнал датчика является световым излучением, так что, по сути, вы можете просто сфотографировать тест на свой смартфон. В идеале это действительно совместимо с полевой реализацией», — добавляет Энди Йе.
Этот биосенсор предлагает более широкий динамический диапазон, предоставляя количественные результаты для нормального, слишком низкого и повышенного уровня кортизола. В перспективе эта технология может также использоваться при разработке лекарственных препаратов или в диагностических целях для лучшего понимания и лечения проблем со здоровьем, возникающих из-за дефицит или избыток кортизола.
Результаты исследования опубликованы в журнале ACS
Источник: SciTechDaily
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.