Американский ученый Энди Е из кафедры биомолекулярной инженерии Калифорнийского университета в Санта-Крузе разработал уникальный люминесцентный датчик, способный определять уровень кортизола — главного гормона стресса — в крови и моче. Эта новая технология открывает возможность быстрого и точного мониторинга стресса с помощью смартфона, что существенно упрощает диагностику для пользователей.
Об этом сообщает ProIT
Как работает новый биосенсор для определения стресса
Разработанный биосенсор основан на специальном белке, который с высокой чувствительностью реагирует на молекулы кортизола. После связывания с гормоном датчик начинает светиться, и уровень свечения прямо пропорционален концентрации кортизола. Чтобы провести тест, достаточно небольшого количества крови или мочи, которую смешивают с раствором, содержащим биосенсор. Камера смартфона с соответствующим приложением фиксирует свечения, позволяя получить количественную оценку уровня стресса, не выходя из дома.
Биосенсор может работать не только в лабораторных условиях, но и в домашних условиях. Технология позволяет получать результаты, которые превышают по точности существующие методики, и не требует посещения врача для сдачи анализов. Это значительно повышает доступность современной диагностики.
Преимущества и возможности применения
Инженерия искусственных белков, которой занимается Энди Е, использует современные методы вычислительного проектирования на основе искусственного интеллекта. Благодаря этому создаются новые структуры белков, которые не просто модифицируют, а принципиально изменяют свойства молекул. В этом биосенсоре связывание кортизола сближает две модифицированные белковые частицы, что приводит к появлению светового сигнала. Чем выше уровень гормона стресса, тем ярче свечение.
Новая разработка имеет широкий динамический диапазон и обеспечивает точные измерения для нормального, пониженного или повышенного уровня кортизола. Это позволяет использовать биосенсор как в повседневном мониторинге здоровья, так и в медицинских исследованиях и при разработке лекарственных препаратов.
“Вы можете считывать сигнал непосредственно — 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 Е.
Благодаря такой инновации контроль за уровнем кортизола становится более доступным, а диагностика — проще и точнее. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS, что подчеркивает научную значимость достижения.
Энди Е специализируется на разработке искусственных белков/UC Santa Cruz